JPH02129720A - 演算処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は電子計算機などの演算処理装置に関するもの
である。

〔従来の技術〕

第１図は演算処理装置の演算器周辺の一例を示すブロッ
ク図であり、（１）は演算部、（２）は演算のデータを
読み出し格納するレジスタ、　＋３１ｉｊ制御回路。

＋４１１ｊｉｔｌｌ　ｍ記憶部である。

ここで（１）の演算部は、演算器（ｌａ）、　（ｌｂ）
とキャリ検出器（１Ｃ）を合せ持つ演算器である。演算
器（Ｕ、）は上位の演算を行ない、演算器（１ｃｕ）ｉ
ｌｔ下位の演算を行なう。そして演算器（１ｂ）は演算
器（１ｄ、）からのキャリを受けとることにより連動し
て演算が実行される。

次に動作について説明する。

制御回路（３）け、制御記憶部（４）から制御コードを
読み取り１例えばレジスタ（２）のあるアドレスからデ
ータを読み出し、演算器（１）に与える。演算器は。

有限な演算時間’ｌ’ｏｐの後に演算結果を出力し制御
コードによって示されるレジスタ（２）のあるアドレス
に書き込む。

ここで演算器は、その与えられるデータによって演算中
に内部でキャリの発生する場合と発生しない場合が有り
、したがってＴＯｐは可変の値を取り得る、この様子を
第４図のタイミングチャートに示す。第４図において、
　　（ｔと）￥ｉレジスタの読み出しから書き込みまで
の処理サイクル、　　（Ｓ＋）はサイクル１．（８２）
Ｖｉサイクル２．　　（８５）はサイクル３を示してい
る。サイクル１　（８１）は演算器（１ａ）からのキャ
リがない場合を示しており、　演算はＴＯｐｌの時間で
終了している。これに対し。

サイクル２　（８２）とサイクル３　（８３）￥′ｉ演
算器（１ａ）から（１ｂ）へキャリがある場合を示して
おシ、演算器（１ｂ）は、キャリ検出器（１Ｃ）からの
キャリ検出後に演算を実行するので’１”ｏｐｍａｘと
いう時間が必要になる。したがって、演算器の演算時間
単位となる処理サイクル（尤ａ）は、最大時間（７ｏｐ
ｍａｘ）以上となる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の演算処理装置は９以上のように構成されているの
で、レジスタの箭み出しから、書き込みまでの演算単位
時間となる処理サイクル＜ｔｃ）ｔａ１’ｏｐが可変で
あっても、最大値（Ｔｏｐｍａｘ）を基に設定しなけれ
ばならず、他の部品が如何に高速であっても、また最大
値（’［’ｏｐｍａｘ　）を必要とする演算が如何に稀
であっても、常に最大値（Ｔｏｐｍａｘ　）以上の時間
が必要とされるという問題があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、処理サイクル（ｔｃ）を短くし。

全体の処理時間を早めることのできる演算処理装置を得
ることを目的とする。

〔課−を解決するための手段〕

この発明に係る第１の演算処理装置は。

（１）キャリの有無をどちらかに決定して、先に演算を
実行する手段。

（−）キャリの有無を検出し、上記（＋１の決定が正し
いとき、演算処理を所定時間（単一処理サイクル）で終
了する手段。

情）キャリの有無を検出し、上記（１）の決定が正しく
ないとき、演算処理を所定時間より延長して、複数処理
サイクルで実行する手段を備えたものである。

また、この発明に係る第２の演算処理装置は。

（１）以前の演算からキャリの変化を予測する手段。

ｒｎｌ　　上ＭＥ’（１）の予測に基づいて先に演算を
実行する手段。

（−）キャリの変什を検出し、上記［＋ｌの予測が正し
いとき、演算処理を所定時間（単一処理サイクル）で終
了する手段。

Ｑｖ）　　キャリの変什を検出し、上記（＋１の予測が
正しくないとき、演算処理を所定時間より延長して、複
数処理サイクルで実行する手段を備えたものである。

〔作用〕

この発明における演算処理装置は、キャリの有無を決定
し、−またはキャリの変化を予測し、演算を先に実行し
ておき、キャリの検出の結果、先に実行した演算が正し
ければ、そのまま演算の終了とする。そしてこの演算に
必要な時間を１処理すイクルとする。また、キャリの検
出の結果、先に実行した演算が正しくなければ、再演算
のため複数処丹サイクルを用いて演算する。以上のこと
がら、処理サイクルは最大時間に依存する必要がなくな
り、従来に比べて、即耶サイクルが短かぐできる。

〔実施例〕

以下、この発明の第１の演算処理装置の一実施例を第１
図に基づいて説明する。

第１図に於て各演算器（１ａ）、　（ｌｂ）　の演算時
間をｔｏｐとする。制御回路（３）は、制御記憶部（４
）から制御コードを読み取り２例えば、レジスタ（２）
のあるアドレスからデータを膀み出し、演算器（１ａ）
。

（１ｂ）の入力にセットする。また、同時にキャリ検出
器（１ｃ）の入力にもセットする。　ここまでは従来と
同様である。制御回路（３）は、キャリ検出器（１Ｃ）
により、低位の演算器（１ａ）から上位の演算器（１ｂ
）ヘキャリが伝搬するか否かを知り、　キャリの伝搬が
無ければ、この演算サイクル１ｄｔｏｐで終わるものと
し、直ちに次の演算サイクルに入る。

若しキャリの伝搬が有れば、この演算サイクルは。

キャリ伝搬により上位の演算器、　　（ｌｂ）の演算が
終わる１で引きのばこれる。この様子は、第２図のタイ
ミングチャートを参照されたい。

条２図において、演算器（１ｂ）に与えられるキャリは
１本質的には無いものとし処理サイクル開始時にはｌｌ
０ｎ　（キャリ無し）が与えられる場合を示している。

サイクル１　（ｓ１）とサイクル４　（Ｓ４）は、キャ
リが発生しなかつ之場合を示しており。

演算はＴＯｐで終了している。サイクル２　（８２）　
の場合は、キャリ検出器（１ｃ）がＴＣａｒｒｙ後２　
キャリが発生することを検出したため、演算がサイクル
２　（８２）のみの単一処理サイクルでは終了せず。

再演算のため、　　’ｒｏｐｃａｒｒｙまで必要となり
サイクル３　（８３）までおよんだことを示している。

次にこの発明に係る第２の演算処理装置について説明す
る。

制御回路（３）と制ａｉｌ記憶部（４）は、演算器の以
前の＝ｋｆ−Ｙすの変化を記憶する、ここでは、簡単の
ために、前回のみのキャリの有無を記憶できる場合を例
にして説明する。制御回路（３）は、今回の演算におい
て演算器（１ａ）から演算器（１ｂ）へのキャリは。

前回と同じであると予測して、演算を行なう。そして制
御回路（３）は、キャリ検出器（１ｃ）により。

低位の演算器（１ａ）から上位の演算器（１ｂ）へ伝搬
するキャリが前回から変化するか否かを知り、キャリ伝
搬の変化が無ければ、この演算サイクルはｔｏｐで終わ
るものとし、直ちに次の演算サイクルに入る。若しキャ
リの伝搬の変化が有れば、この演算サイクルは、キャリ
伝搬により上位の演算器（１ｂ）の演算が終わるまで、
引きのばされる。

一般に科学技術演算等の数値演算の分野では。

ある演算タスクの数値が極端に離散的な値を取る事は稀
で、キャリの有るデータ群とそうでないデータ群が比較
的明確に分かれているため、−度。

キャリの有無がどちらかに判別されると、しばらくは、
その演算タスクでは、キャリの有無は一定していると考
えられる。この第２の演算処理装置は２以上のようなこ
とに基づいて考えられたものである。

次に、その外環の様子を第３図を用いて説明する。

第３図において、サイクル１（Ｓ１）はキャリがないと
きの演算である。制御回路（３）はサイクル２（Ｓ２）
は、キャリがないと予測して演算を行なうが、キャリ検
出器（１ｃ）が’Ｉ’ｃａｒｒｙ後にキャリ発生を検出
したため、演算がサイクル２　（８２）のみの単一処理
サイクルでは終了せず、再演算のためＴＯｐｃａｒｒｙ
まで必要となりサイクル３　（８３）　４でおよんだこ
とを示している。そして、サイクル４　（８４）では、
前回がキャリが有ったのでまたキャリが有ると予測して
演算が実行される。そして、キャリ検出器（１Ｃ）が予
想通りにキャリを検出したので。

演算は正しかったことになりＴＯｐで実行全終了する。

なお、上記実施例では演算器を下位と上位の２つに分け
たが、３分割、４分割等でも良く、またその場合には、
更にきめ細かい制御が可能である。

また上記実施例では、キャリを予測するのに前回のキャ
リと同一としたが、以前の演算２回分。

３回分というようにヒストリーから予測することも可能
である。また、その際の予測のアルゴリズムは問わない
。

〔発−〇効果〕

以上のように、この発明によれば、演算処理装置の処理
サイクルを短くする事により、処理時間を効率良く制御
出来る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、演算処理装置のブロック図、第２図、第３図
は、この発明に係る演算処理装置の動作を示すタイミン
グチャート図、第４図は、従来の演算処理装置の動作を
示すタイミングチャート図である。 （１）は演算部、　　（ｔａ）、（ｌｂ）は演算器、　
　（＋ｃ）はキャリ検出器、（３）は制御回路、（４）
は制御記憶部である。 なお９図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）以下の要素を有する演算処理装置 （ａ）キャリの伝搬により、連動する複数の演算器。 （ｂ）各演算器のキャリの有無を検出するキャリ検出手
   段、 （ｃ）以下の手段をもち、演算を制御する制御部、 （ｃ１）キャリが有るか無いかどちらかに決定して、そ
   の演算処理を実行する実行手段、 （ｃ２）キャリ検出手段により検出されたキャリの有無
   の決定が、実行手段による決定 と同じとき、その演算処理を所定の時間 で終了する手段、 （ｃ３）キャリ検出手段により検出されたキャリの有無
   の決定が、実行手段による決定 と異なるとき、その演算処理を所定の時 間より延長して実行する手段。
2. （２）以下の要素を有する演算処理装置 （ａ）キャリの伝搬により、連動する複数の演算器。 （ｂ）各演算器の以前の演算からキャリの変化を予測す
   る手段、 （ｃ）予測したキャリの変化が正しいか否かを検出する
   キャリ検出手段、 （ｄ）以下の手段をもち、演算を制御する制御部。 （ｄ１）予測したキャリの変化をもとに、その演算処理
   を実行する手段、 （ｄ２）キャリ検出手段によりキャリの変化が予測と同
   じであるのを検出した時、その 演算処理を所定の時間で終了する手段、 （ｄ５）キャリ検出手段によりキャリの変化が予測と異
   なることを検出した時、その演 算処理を所定の時間より延長して実行す る手段。