JPH0247716A - キャリー伝達回路 - Google Patents
キャリー伝達回路Info
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- JPH0247716A JPH0247716A JP19928688A JP19928688A JPH0247716A JP H0247716 A JPH0247716 A JP H0247716A JP 19928688 A JP19928688 A JP 19928688A JP 19928688 A JP19928688 A JP 19928688A JP H0247716 A JPH0247716 A JP H0247716A
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- Japan
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- gate
- adder
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- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title claims abstract description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
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。
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〕
本発明はデジタル回路に関し、特にデータ処理時にキャ
リーの伝達をおこなうデジタル回路に関する。
リーの伝達をおこなうデジタル回路に関する。
第2図は、この種のデジタル回路の従来例の回路図であ
り、入力データAとBの加算をおこなう加算回路のに桁
からに+3桁までの回路構成を示している。
り、入力データAとBの加算をおこなう加算回路のに桁
からに+3桁までの回路構成を示している。
、二の加算回路は、同じ構成の4つの全加算器37a〜
37dと、キャリー(CY)伝達経路Ll(図中太線で
示されている)と、NOR(ノア)ゲート45〜48と
からなっており、さらに全加算器37a(全加算器37
b〜37d)は、各桁のデータの加算の結果得られる和
(サム)を出力する排他的論理和ゲート40とキャリー
を出力するアンドゲート41からなる半加算器49と、
上述の和(排他的論理和ゲート40の出力)と下位桁か
ら送られてくるキャリーとを加算して各桁の最終的な加
算結果りえ(DK+、〜DK+3)を出力する排他的論
理和ゲート42とトランスファーゲート44を構成する
NMOSトランジスタ44とプリチャージ(特定タイミ
ングでラインを電源レベルにセットアツプする)用PM
OSトランジスタ43とからなる半加算器50とからな
っている。プリチャージ用PMO8)ランジスタ43の
ソース(ドレイン)は、電源Vに接続されている。
37dと、キャリー(CY)伝達経路Ll(図中太線で
示されている)と、NOR(ノア)ゲート45〜48と
からなっており、さらに全加算器37a(全加算器37
b〜37d)は、各桁のデータの加算の結果得られる和
(サム)を出力する排他的論理和ゲート40とキャリー
を出力するアンドゲート41からなる半加算器49と、
上述の和(排他的論理和ゲート40の出力)と下位桁か
ら送られてくるキャリーとを加算して各桁の最終的な加
算結果りえ(DK+、〜DK+3)を出力する排他的論
理和ゲート42とトランスファーゲート44を構成する
NMOSトランジスタ44とプリチャージ(特定タイミ
ングでラインを電源レベルにセットアツプする)用PM
OSトランジスタ43とからなる半加算器50とからな
っている。プリチャージ用PMO8)ランジスタ43の
ソース(ドレイン)は、電源Vに接続されている。
上述した従来のキャリーの伝達をおこなうデジタル回路
では、入力データの各桁のデータを処理するデジタル回
路ブロック(第2図の全加算器37)ごとに1個のトラ
ンスファーゲート(NMOSトランジスタ)が設けられ
ているので、キャリーは伝達される桁数分だけトランス
ファーゲートを通過する。トランスファーゲートを構成
するNMOSトランジスタの導通時の抵抗と、キャリー
伝達経路に寄生する寄生容量(第2図中でC,と表示さ
れている)により構成される時定数回路の影響により、
キャリーには伝達遅延が生じ、桁数の増加に伴いキャリ
ーの遅延が増大し、回路の高速能が図れないという欠点
がある。
では、入力データの各桁のデータを処理するデジタル回
路ブロック(第2図の全加算器37)ごとに1個のトラ
ンスファーゲート(NMOSトランジスタ)が設けられ
ているので、キャリーは伝達される桁数分だけトランス
ファーゲートを通過する。トランスファーゲートを構成
するNMOSトランジスタの導通時の抵抗と、キャリー
伝達経路に寄生する寄生容量(第2図中でC,と表示さ
れている)により構成される時定数回路の影響により、
キャリーには伝達遅延が生じ、桁数の増加に伴いキャリ
ーの遅延が増大し、回路の高速能が図れないという欠点
がある。
本発明のキャリーの伝達をおこなうデジタル回路では、
トランスファーゲートが4個のデジタル回路ブロックに
1個の割合で設けられ、そのトランスファーゲートが4
個のデジタル回路ブロック分のキャリーの伝達を決定す
る制御信号により制御されるように構成されている。
トランスファーゲートが4個のデジタル回路ブロックに
1個の割合で設けられ、そのトランスファーゲートが4
個のデジタル回路ブロック分のキャリーの伝達を決定す
る制御信号により制御されるように構成されている。
したがって、トランスファーゲートの数を従来の十にす
るこ゛とができ、この結果キャリーの伝達遅延も従来の
十にすることができる。
るこ゛とができ、この結果キャリーの伝達遅延も従来の
十にすることができる。
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第1図は、本発明のキャリーの伝達をおこなうデジタル
回路の一実施例であって、入力データA、Bの加算をお
こなう加算回路のに桁からに+3桁までの回路構成を示
す回路図である。
回路の一実施例であって、入力データA、Bの加算をお
こなう加算回路のに桁からに+3桁までの回路構成を示
す回路図である。
この実施例の加算回路は、全加算器1と全加算器4と全
加算器7と全加算器10が順に配置されて構成されてお
りトランスファーゲート35は全加算器10の内部にの
み設けられている。上述の全加算器1は半加算器2と半
加算器3とからなり半加算器2と3は、公知の通常の半
加算器と同じく、それぞれ排他的論理和ゲート13とア
ンドゲート14、排他的論理和ゲート15とアンドゲー
ト16からなっている。
加算器7と全加算器10が順に配置されて構成されてお
りトランスファーゲート35は全加算器10の内部にの
み設けられている。上述の全加算器1は半加算器2と半
加算器3とからなり半加算器2と3は、公知の通常の半
加算器と同じく、それぞれ排他的論理和ゲート13とア
ンドゲート14、排他的論理和ゲート15とアンドゲー
ト16からなっている。
次に上述の全加算器7は、半加算器5と半加算器6とか
らなっており、半加算器5は公知の通常の半加算器と同
じく排他的論理和ゲート17とアンドゲート18とから
なる。半加算器6は、2つの排他的論理和ゲート19と
20とアンドゲート38とからなっている。
らなっており、半加算器5は公知の通常の半加算器と同
じく排他的論理和ゲート17とアンドゲート18とから
なる。半加算器6は、2つの排他的論理和ゲート19と
20とアンドゲート38とからなっている。
また、上述の全加算器7は半加算器8と半加算器9とか
らなり上述の全加算器4と同じ構造になっており、半加
算器8は、公知の通常の半加算器と同じく排他的論理和
ゲート21とアンドゲート22とからなる。半加算器9
は、2つの排他的論理和ゲート23と24とアンドゲー
ト39とからなっている。
らなり上述の全加算器4と同じ構造になっており、半加
算器8は、公知の通常の半加算器と同じく排他的論理和
ゲート21とアンドゲート22とからなる。半加算器9
は、2つの排他的論理和ゲート23と24とアンドゲー
ト39とからなっている。
そして、上述の全加算器10は半加算器11と半加算器
12とからなっており、半加算器11は公知の通常の半
加算器と同じく、排他的論理和ゲート25とアンドゲー
ト26とからなる。半加算器12は、2の排他的論理和
ゲート27と28と、5つのアンドゲート29,30,
31,32゜33とオアゲート34とトランスファーゲ
ートを構成するNMO3)ランジスタ35とからなって
いる。
12とからなっており、半加算器11は公知の通常の半
加算器と同じく、排他的論理和ゲート25とアンドゲー
ト26とからなる。半加算器12は、2の排他的論理和
ゲート27と28と、5つのアンドゲート29,30,
31,32゜33とオアゲート34とトランスファーゲ
ートを構成するNMO3)ランジスタ35とからなって
いる。
なお、キャリー伝達ラインL2には、4つの全加算器ご
と(4桁ごと)にノアゲート37およびプリチャージ(
特定タイミングでラインを電源レベルにセットアツプす
る)用のPMO3)ランジスタ36が設けられている。
と(4桁ごと)にノアゲート37およびプリチャージ(
特定タイミングでラインを電源レベルにセットアツプす
る)用のPMO3)ランジスタ36が設けられている。
以上の構成から明らかなように従来各桁ごとに設けられ
ていたトランスファーゲート35が、本実施例では4桁
ごとに設けられており、トランスファーゲートの数が十
となっている。
ていたトランスファーゲート35が、本実施例では4桁
ごとに設けられており、トランスファーゲートの数が十
となっている。
次に、本実施例の加算回路の動作について、K桁からに
+3桁目のデータ加算を例にとって説明する。まず、制
御信号φ1をローレベルにし、プリチャージ用PMO3
)ランジスタ36をオンさせ、各々のキャリー伝達経路
をハイレベルにした後、制御信号φ1ハイレベルにして
、PMO3)ランジスタ36をオフさせる。この後デー
タA、Bを入力する。K桁目のデータAえ、BKは全加
算器1にて加算されに桁目の加算後の出力D8が得られ
る。全加算器1は公知の通常の全加算器であり、詳しい
動作の説明は省略する。
+3桁目のデータ加算を例にとって説明する。まず、制
御信号φ1をローレベルにし、プリチャージ用PMO3
)ランジスタ36をオンさせ、各々のキャリー伝達経路
をハイレベルにした後、制御信号φ1ハイレベルにして
、PMO3)ランジスタ36をオフさせる。この後デー
タA、Bを入力する。K桁目のデータAえ、BKは全加
算器1にて加算されに桁目の加算後の出力D8が得られ
る。全加算器1は公知の通常の全加算器であり、詳しい
動作の説明は省略する。
入力データのに+1桁目のデータA8+1とBK+1は
、全加算器4中の半加算器5でまず加算され排他的論理
和ゲート17からは和(サム)が、アンドゲート18か
らはキャリー(桁上げ信号)が送出される。次に前述の
排他的論理和ゲート17から送出される和と半加算器2
のアンドゲート14から送出されるキャリーとの和(サ
ム)が排他的論理和ゲート19から出力され、さらにこ
の和と半加算器3のアンドゲート16から送出されるキ
ャリーとの和を排他的論理和ゲート20でとり、。
、全加算器4中の半加算器5でまず加算され排他的論理
和ゲート17からは和(サム)が、アンドゲート18か
らはキャリー(桁上げ信号)が送出される。次に前述の
排他的論理和ゲート17から送出される和と半加算器2
のアンドゲート14から送出されるキャリーとの和(サ
ム)が排他的論理和ゲート19から出力され、さらにこ
の和と半加算器3のアンドゲート16から送出されるキ
ャリーとの和を排他的論理和ゲート20でとり、。
K+1桁目の加算出力DK+1が得られる。
入力データに+2桁目のデータAK+2と31+2は、
全加算器7中の半加算器8でまず加算され、排他的論理
和ゲート21からは和が、アンドゲート22からはキャ
リーが送出される。次に前述の排他的論理和ゲート21
から送出される和と半加算器5のアンドゲート18から
送出されるキャリーとの和が排他的論理和ゲート23か
ら出力され、さらにこの和と半加算器6のアンドゲート
38から送出されるキャリーとの和を排他的論理和ゲー
ト24でとり、K+2桁目の加算出力D Ki2が得ら
れる。
全加算器7中の半加算器8でまず加算され、排他的論理
和ゲート21からは和が、アンドゲート22からはキャ
リーが送出される。次に前述の排他的論理和ゲート21
から送出される和と半加算器5のアンドゲート18から
送出されるキャリーとの和が排他的論理和ゲート23か
ら出力され、さらにこの和と半加算器6のアンドゲート
38から送出されるキャリーとの和を排他的論理和ゲー
ト24でとり、K+2桁目の加算出力D Ki2が得ら
れる。
入力データに+3桁目のデータA8ヤ、とB8+3は全
加算器10中の半加算器11でまず加算され、排他的論
理和ゲート25からは和が、アンドゲート26からはキ
ャリーが送出される。次に、前述の排他的論理和ゲート
25から送出される和と半加算器8のアンドゲート22
から送出されるキャリーとの和が排他的論理和ゲート2
7から出力され、さらに、この和と半加算器9のアンド
ゲート39から送出されるキャリーとの和を排他的論理
和ゲート28でとり、K+3桁目の加算出力DK+3が
得られる。
加算器10中の半加算器11でまず加算され、排他的論
理和ゲート25からは和が、アンドゲート26からはキ
ャリーが送出される。次に、前述の排他的論理和ゲート
25から送出される和と半加算器8のアンドゲート22
から送出されるキャリーとの和が排他的論理和ゲート2
7から出力され、さらに、この和と半加算器9のアンド
ゲート39から送出されるキャリーとの和を排他的論理
和ゲート28でとり、K+3桁目の加算出力DK+3が
得られる。
次に、キャリーの伝達について述べる。K+3桁目から
キャリーを伝達する場合は下記の5通りの場合がある。
キャリーを伝達する場合は下記の5通りの場合がある。
(1) K+3桁目の半加算器11のアンドゲート2
6から出力されるキャリーが“H″レベルとき。
6から出力されるキャリーが“H″レベルとき。
(2)K桁目の半加算器2のアンドゲート14がら出力
されるキャリーが“H”レベルで、がっ、K+1桁目の
半加算器5の排他的論理和ゲート17から出力される和
がIIH”レベルで、がっ、K+2桁目の半加算器8の
排他的論理和ゲート21から出力される和が“H”レベ
ルでがっ、K+3桁目の半加算器11の排他的論理和ゲ
ート25から出力される和が“H″レベルとき。
されるキャリーが“H”レベルで、がっ、K+1桁目の
半加算器5の排他的論理和ゲート17から出力される和
がIIH”レベルで、がっ、K+2桁目の半加算器8の
排他的論理和ゲート21から出力される和が“H”レベ
ルでがっ、K+3桁目の半加算器11の排他的論理和ゲ
ート25から出力される和が“H″レベルとき。
(3)K+1桁目の半加算器5のアンドゲート18から
出力されるキャリーが“H”レベルでかっ、K+2桁目
の半加算器8の排他的論理和ゲート21から出力される
和が“H”レベルでがっ、K+3桁目の半加算器11の
排他的論理和ゲート25から出力される和が“H″レベ
ルとき。
出力されるキャリーが“H”レベルでかっ、K+2桁目
の半加算器8の排他的論理和ゲート21から出力される
和が“H”レベルでがっ、K+3桁目の半加算器11の
排他的論理和ゲート25から出力される和が“H″レベ
ルとき。
(4)K+2桁目の半加算器8のアンドゲート22から
出力されるキャリーが“H”レベルでかっ、K+3桁目
の半加算器11の排他的論理和ゲート25から出力され
る和が“H″レベルとき。
出力されるキャリーが“H”レベルでかっ、K+3桁目
の半加算器11の排他的論理和ゲート25から出力され
る和が“H″レベルとき。
(5)K桁目の半加算器2の排他的論理和ゲート13か
ら出力される和が“H”レベルでかつ、K+1桁目の半
加算器5の排他的論理和ゲート17から出力される和が
“H″レベルかつ、K+2桁目の半加算器8の排他的論
理和ゲート21から出力される和がH”レベルでかつ、
K+3桁目の半加算器11の排他的論理和ゲート25か
ら出力される和が゛H″レベルでかつ、キャリー伝達経
路L2を介してに一1桁目から伝達されてくるキャリー
(CK−1)が“L” レベルのとき。
ら出力される和が“H”レベルでかつ、K+1桁目の半
加算器5の排他的論理和ゲート17から出力される和が
“H″レベルかつ、K+2桁目の半加算器8の排他的論
理和ゲート21から出力される和がH”レベルでかつ、
K+3桁目の半加算器11の排他的論理和ゲート25か
ら出力される和が゛H″レベルでかつ、キャリー伝達経
路L2を介してに一1桁目から伝達されてくるキャリー
(CK−1)が“L” レベルのとき。
前述した(1)、 (2)、 (3)、 (4)の場合
にに+3桁桁目らキャリーを伝達するために、K+3桁
目の半加算器12において、アンドゲート31と32と
33およびオアゲート34とが設けられている。また、
前述した(5)の場合にに+3桁目からキャリーを伝達
するためにアンドゲート29およびトランスファーゲー
ト35が設けられている。すなわち、K桁目のデータA
K、BEとの和とに+1桁目のデータAK+1.Bつ+
1の和と、K+2桁目のデータA K+2 、 B K
+2の和とに+3桁目のデータA1ヤ、。
にに+3桁桁目らキャリーを伝達するために、K+3桁
目の半加算器12において、アンドゲート31と32と
33およびオアゲート34とが設けられている。また、
前述した(5)の場合にに+3桁目からキャリーを伝達
するためにアンドゲート29およびトランスファーゲー
ト35が設けられている。すなわち、K桁目のデータA
K、BEとの和とに+1桁目のデータAK+1.Bつ+
1の和と、K+2桁目のデータA K+2 、 B K
+2の和とに+3桁目のデータA1ヤ、。
Bヤや、の和がすべて“H”レベルのときにアンドゲー
ト29の出力は“H”レベルとなり、トランスファーゲ
ート35をオンさせ、K−1桁目のキャリーなに+3桁
目から伝達させるのである。
ト29の出力は“H”レベルとなり、トランスファーゲ
ート35をオンさせ、K−1桁目のキャリーなに+3桁
目から伝達させるのである。
上述した、アンドゲート29の出力が全加算器1と全加
算器4と全加算器7と全加算器1004つ分(4桁分)
のキャリーの伝達を決定する制御信号となる。
算器4と全加算器7と全加算器1004つ分(4桁分)
のキャリーの伝達を決定する制御信号となる。
以上説明したようにに一1桁目からキャリーは、K桁目
のデータ加算処理をおこなう全加算器1に入力される一
方、これと並列に分岐されて設けられたキャリー伝達経
路L2を介して、トランスファーゲートを構成するNM
O3)ランジスタ35のソース(ドレイン)に入力され
、K桁目とに+1桁目とに+2桁目およびに+3桁目の
加算処理結果が、キャリー伝達条件を満たすときのみ上
述のNMO8)ランジスタ35が導通してに一1桁目の
キャリーを伝えるようにすることで、トランスファーゲ
ート35の数を従来の十にすることができる。
のデータ加算処理をおこなう全加算器1に入力される一
方、これと並列に分岐されて設けられたキャリー伝達経
路L2を介して、トランスファーゲートを構成するNM
O3)ランジスタ35のソース(ドレイン)に入力され
、K桁目とに+1桁目とに+2桁目およびに+3桁目の
加算処理結果が、キャリー伝達条件を満たすときのみ上
述のNMO8)ランジスタ35が導通してに一1桁目の
キャリーを伝えるようにすることで、トランスファーゲ
ート35の数を従来の十にすることができる。
以上説明したように本発明は、4つのデジタル回路ブロ
ックに1つの割合で、1つのトランスファーゲートな設
けることにより、トランスファーゲートの数を十にでき
、この結果、キャリーの伝達、遅延を十に減少させると
いう効果がある。これにより回路の高速化を図ることが
できる。
ックに1つの割合で、1つのトランスファーゲートな設
けることにより、トランスファーゲートの数を十にでき
、この結果、キャリーの伝達、遅延を十に減少させると
いう効果がある。これにより回路の高速化を図ることが
できる。
第1図は本発明のキャリーの伝達をおこなうデジタル回
路の一実施例の回路図、第2図は本発明のキャリーの伝
達をおこなうデジタル回路の回路図である。 1.4,7,10.37a、37b、37c。 37d・・・・・・全加算器、2,3,5,6,8,9
゜11、12.49.50・・・・・・半加算器、13
,15゜17.19,20,21,23,24,25,
27゜28、40.42・・・・・・排他的論理和ゲー
ト、14゜16.18,38,22,39,26,29
,30゜31.32,33.41・・・・・・アンドゲ
ート、34・・・・・オアゲート、37.45,46,
47.48・・川・ノアゲー)、35.44・・・・・
・トランスファーゲート(NMO3)ランジスタ)、3
8.43・山・・トランスファーゲート(PMO3)ラ
ンジスタ)、A。 B・・・・・・入力データ、D・・・・・・データ処理
出力、Ll。 L2・・・・・・キャリー伝達経路、■・・・・・・電
源、φ1゜φ2・・・・・・初期条件設定用制御信号。 代理人 弁理士 内 原 晋
路の一実施例の回路図、第2図は本発明のキャリーの伝
達をおこなうデジタル回路の回路図である。 1.4,7,10.37a、37b、37c。 37d・・・・・・全加算器、2,3,5,6,8,9
゜11、12.49.50・・・・・・半加算器、13
,15゜17.19,20,21,23,24,25,
27゜28、40.42・・・・・・排他的論理和ゲー
ト、14゜16.18,38,22,39,26,29
,30゜31.32,33.41・・・・・・アンドゲ
ート、34・・・・・オアゲート、37.45,46,
47.48・・川・ノアゲー)、35.44・・・・・
・トランスファーゲート(NMO3)ランジスタ)、3
8.43・山・・トランスファーゲート(PMO3)ラ
ンジスタ)、A。 B・・・・・・入力データ、D・・・・・・データ処理
出力、Ll。 L2・・・・・・キャリー伝達経路、■・・・・・・電
源、φ1゜φ2・・・・・・初期条件設定用制御信号。 代理人 弁理士 内 原 晋
Claims (1)
- 入力データの各桁のデータ処理を行なう複数のデジタル
回路ブロック間のキャリーの伝達経路の複数箇所にキャ
リーの伝達を制御するトランスファーゲートを有し該ト
ランスファーゲートは4個のデジタル回路ブロックに1
個の割合で設けられ更に該4個のデジタル回路分のキャ
リーの伝達を決定する制御信号により制御される該トラ
ンスファーゲートを有することを特徴とするキャリー伝
達回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19928688A JPH0247716A (ja) | 1988-08-09 | 1988-08-09 | キャリー伝達回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19928688A JPH0247716A (ja) | 1988-08-09 | 1988-08-09 | キャリー伝達回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0247716A true JPH0247716A (ja) | 1990-02-16 |
Family
ID=16405272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19928688A Pending JPH0247716A (ja) | 1988-08-09 | 1988-08-09 | キャリー伝達回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0247716A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007030767A (ja) * | 2005-07-28 | 2007-02-08 | T An T:Kk | 車両用室内灯の防熱構造 |
-
1988
- 1988-08-09 JP JP19928688A patent/JPH0247716A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007030767A (ja) * | 2005-07-28 | 2007-02-08 | T An T:Kk | 車両用室内灯の防熱構造 |
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