JPH0256024A - 大小比較回路 - Google Patents

大小比較回路

Info

Publication number
JPH0256024A
JPH0256024A JP20681388A JP20681388A JPH0256024A JP H0256024 A JPH0256024 A JP H0256024A JP 20681388 A JP20681388 A JP 20681388A JP 20681388 A JP20681388 A JP 20681388A JP H0256024 A JPH0256024 A JP H0256024A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
input
output
input terminal
circuit
bit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP20681388A
Other languages
English (en)
Inventor
Shinichi Uramoto
浦本 紳一
Hideyuki Terane
寺根 秀幸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP20681388A priority Critical patent/JPH0256024A/ja
Publication of JPH0256024A publication Critical patent/JPH0256024A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Logic Circuits (AREA)

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] この発明は大小比較回路に関し、特に0然2進数の大小
の判別を行なう大小比較回路に関するものである。
[従来の技術] 第3図は一般のコンピュータシステムの構成を示すシス
テム構成図である。
コンピュータシステム50は、一般にコンピュータの心
臓部である中央処理装置(CPU)51と、CPU5】
に接続されシステム外部とデータのやり取りを行なう入
出力部52と、CPU51に接続されデータやプログラ
ム等を記憶する記憶部53とから構成される。CPU5
1は、算術および論理演算を行なう回路ユニット(AL
U)54と、CPU51で処理される各種情報を記憶す
るレジスタ55と、CPU51の動作シーケンスを制御
する制御部56との3つの要素から構成される。
第4図は第3図で示したALU54の内部構成を示した
図である。
ALU54は主に算術演算装置57と論理演算装置58
とが含まれる。算術演算装置57は加算機能、減算機能
、大小比較機能、インクリメント機能等の各種機能を有
し、演算命令に応じた処理を行なう。論理演算装置58
は、AND機能、OR機能、XOR機能等の各種機能を
有し、命令に応じた論理演算を行なう。このような各種
演算機能はそれぞれ半導体チップ上に形成された機能回
路によってその機能が達成されている。
第5図は従来の自然2進数の大小を比較する大小比較回
路の構成を示す図である。
図において、全加算器26a〜26eはそのキャリーが
直列に接続されて大小比較回路27を構成する。各全加
算器26a〜26dには、A、およびB、を最上位ビッ
トとする自然2進数A(As + A2 + A+ r
 AO)およびB(B、、B2゜B+、Bo)の各々の
ビットが入力される。但し自然2進数Bの各ビットは、
インバータ回路25a〜25dによって反転されて全加
算器に入力される。また全加算器26aのキャリー入力
端子は電源電圧21aに接続され、全加算器26eのキ
ャリー入力端子以外の2つの入力端子は各々設置電源2
2および電源電圧21bに接続される。
(S5.S31  S2.Sl、SO)はS、を符号ビ
ットとする大小比較回路27による加算結果である。
次に動作について説明する。
自然2進数の大小比較を行なうには、自然2進数に符号
ビットを付加して補数表現の2進数として減算を行ない
、その結果が正か負かを判定してやればよい。全加算器
(FA)によるこの補数表現の2進数は、被減数をA1
減数をBとした場合A+B+1で与えられる(BはBの
反転)。
第5図は上記の動作を実現するための従来の回路であり
、接地電源22により自然2進数Aに付加される正を示
す符号ビット″0“が入力され、電源電圧21bにより
自然2進数Bに付加される符号ビット″O“が1”に反
転して入力される。
・また全加算器26aのキャリー入力端子が電源電圧2
1aに接続されており、最下位のキャリー入力に“1°
が与えられることになる。したがって、自然2進数Aお
よびBの各々のビットを全加算器に入力することによっ
て減算が行なわれ、2の補数表現の2進数(S!、Sl
、S2+  Sl、So)として結果が得られる。そこ
で減算結果の符号ビットS、が“0”のときには減算結
果が正を意味し、すなわち自然2進数A≧自然2進数B
となる。
符号ビットS、が“1”のときには減算結果が負を意味
し、すなわち自然2進数Aく自然2進数Bとなる。この
ようにして、自然2進数AとBとの大小比較が行なわれ
る。
第6図は従来の大小比較回路に使用される全加算器の具
体的構成を示す回路であり、村上等による「ア ディジ
タル プロセッサ フォオ デコーディング フンポジ
ット ティーブイ シグナルズ ユージング アダプテ
ィブ フィルタリング(A  Digital  Pr
ocessorfor  Decodfng  Com
positeTV  Si gnals   Usin
g  Adaptive   Filtering)J
  (Journal   of   5olid  
 5tate   C1rcutts、   Vol、
5C−21No、5に収録)に記載されているものであ
る。
図において、5個のインバータと6個のトランスファゲ
ートと1個のノンインバーテツドとから回路が構成され
、第1入力端子1、第2入力端子2、第3入力端子3、
第1出力端子4および第2出力端子30を備える。した
がって1ビツトあたりの素子数は22トランジスタであ
る。mlおよび第2の入力端子には比較されるべき2進
ディジットが入力され、第3の入力端子にはキャリーに
よる2進ディジットが入力される。第1の出力端子4か
ら、キャリー出力としての2進ディジットが出力され、
第2の出力端子30からそのビットの桁の減算結果を示
す2進ディジットが出力される。
この場合の真理値表を下記の第1表に示す。
第1表 [発明が解決しようとする課題] 上記のような従来の大小比較回路では、回路の構成する
素子数が多く、・装置の集積化に対して不利であった。
また、演′n、機能としての大小比較機能は、演算の種
類によっては必ずしも2つの自然2進数の減算値を必要
とする場合ばかりではなく、単なる大小関係の結果だけ
を必要とする場合もある。したがって、大小のみを比較
するような演算回路としては、従来の大小比較回路は適
切な構成となっていなかった。
この発明は上記のような課題を解決するためになされた
もので、大小比較のみを行なう大小比較回路であって、
その構成素子数が少なく集積度の向上に寄与し得る大小
比較回路を提供することを目的とする。
[課題を解決するための手段] この発明に係る大小比較回路は、比較すべき第1および
第2の2進ディジットがそれぞれ入力される第1および
第2の入力端子と、キャリー入力データとしての第3の
2進ディジットが入力される第3の入力端子と、第1の
2進ディジットと第2の2進ディジットの反転の2進デ
ィジットと第3の2進ディジットとの加算による2進デ
ィジットのキャリー出力データを演算する演算回路と、
キャリー出力データが出力される出力端子とからなる単
位回路とを備え、単位回路を比較すべき自然2進数のビ
ット線に等しい数だけ直列させて、各単位回路を各ビッ
トに対応させ、1の単位回路の出力端子と他の単位回路
の第3の入力端子とを相互に接続し、最下位のビットに
対応する単位回路の第3の入力端子には所定の2進ディ
ジットが入力され、最上位のビットに対応する単位回路
の出力端子の出力データによって比較すべき自然2進数
の大小を判別するものである。
[作用] この発明においては、自然2進数の大小のみを比較し減
算値については出力しないので、必要な素子数が減じら
れる。
【実施例J 第1図はこの発明の一実施例における大小比較回路に使
用される単位回路の構成を示す回路図である。
図において、入出力端子として、比較されるべき2進デ
ィジットAが入力される第1の入力端子1と、比較され
るべき2進ディジットBが入力される第2の入力端子2
と、キャリーによる。2進ディジットCinが入力され
る第3の入力端子3と、キャリー出力としての2進ディ
ジットCoutが出力される出力端子4とが倫えられる
。第1の入力端子1と出力端子4との間に、トランスフ
ァゲート17および19が直列に接続される。同様にト
ランスファゲート18および2oも第1の入力端子1と
出力端子4との間に直列に接続される。
トランスファゲート17はN型トランジスタ9とP型ト
ランジスタ13よりなる。トランスファゲート18はN
型トランジスタ1oとP型トランジスタ14とからなる
。トランスファゲート19はN型トランジスタ11とP
型トランジスタ15とからなる。トランスファゲート2
oはN型トランジスタ12とP型トランジスタ16とか
らなる。
トランスファゲート17と19との間のノードN1と電
源電圧21との間にP型トランジスタ7が接続される。
トランスファゲート18と20との間のノードN2と接
地電源22との間にN型トランジスタ8が接続される。
第2の入力端子2は、P型トランジスタ7のゲートと、
N型トランジスタ9のゲートと、P型トランジスタ14
のゲートとN型トランジスタ8のゲートとに接続される
P型トランジスタ13のゲートとN型トランジスタ10
のゲートとは相互に接続され、その間のノードN3と第
2の入力端子2との間にインバータ5が接続される。P
型トランジスタ15のゲートと、N型トランジスタ12
のゲートとは相互に接続される。第3の入力端子3はN
型トランジスタ11のゲートとP型トランジスタ16の
ゲートとにそれぞれ接続される。P型トランジスタ15
のゲートとN型トランジスタ12のゲートとの間の接続
線のノードN4と、N型トランジスタ11のゲートとP
型トランジスタ16のゲートとの間の接続線のノードN
5との間にインバータ6が接続される。
次にこの単位回路の動作を説明するが、まずこ第2表 Bが“0”かつCinが“0“の場合には、P型トラン
ジスタ7がオンとなり、トランスファゲート18および
20がオンとなる。またN型トランジスタ8およびトラ
ンスファゲート17ならびに1つがオフとなるので出力
端子4の出力Coutは第1の入力端子1の入力がその
まま伝わり、すなわちAが′1゛の場合にはCoutが
“1“Aが“0”の場合には、coutが“0”となる
Bが“1″かつCinが“0”の場合には、N型トラン
ジスタ8およびトランジスタ17ならびに20がオンと
なり、P型トランジスタ7およびトランスファゲート1
8ならびに19がオフとなるので出力端子4の出力Co
utは“0“となる。
Bが“0”かつCinが“1#の場合にはP型トランジ
スタ7およびトランスファゲート18および19がオン
となり、N型トランジスタ8およびトランスファゲート
17ならびに20がオフとなるので出力端子4の出力C
outは“1″となる。
Bが“1゛かつCinが“1”の場合には、N型トラン
ジスタ8およびトラシスファゲート17ならびに19が
オンとなり、P型トランジスタ7およびトランスファゲ
ート18ならびに20がオフとなるので、出力端子4の
出力Coutは第1の入力端子1の入力がそのまま伝わ
り、すなわちAが1”の場合に″はCou tが1″、
Aが“0“の場合にはCoutが′0”となる。
第2図は第1図に示す単位回路を用いて4ビツトの大小
比較回路を構成した図である。
この実施例においては、4ビツトの自然2進数A CA
3 + A2 + A+ r Ao )と自然2進数B
(Ba 、B2 、B+ 、Bg )との大小を比較し
ている。単位回路23a〜23dは直列に接続され、そ
れぞれの第1の入力端子1および第2の入力端子2に対
応するビットの2進ディジットが入力される。単位回路
23aの第3の入力端子には電源電圧21が接続され、
単位回路23b、23C。
23dの第3の入力端子3には、1ビツト下位の単位回
路の第1の出力端子4がそれぞれ接続されている。単位
回路23dの出力端子24から自然2進数AおよびBの
大小結果が出力される。
このようにして被減数Aおよび減数Bを入力すると、各
単位回路は第2表の真理値表に従って、第3の入力端子
3をキャリー入力とする減算を行ない、その結果単位回
路23dの出力端子24の出力によってその大小関係が
判別される。すなわち出力端子24の値が“1″であれ
ばA≧Bを意味し、その出力が“0”であれば、A<B
の場合を意味する。
このようにして、従来のような全加算器を用いることな
く自然2進数の大小が容易に得られることになる。
なお、上記実施例では、コンピュータシステムにおける
大小比較回路に適用しているが、その他の単なる演算器
や比較器として用いられる°ことができるのは言うまで
もない。
また、上記実施例では、4ビツトの自然2進数の比較を
行なっているが、1ビツトも含み、他のビット数の自然
2進数の比較にも適用できることは言うまでもない。
さらに、上記実施例では、単位回路の具体的構成を一例
として示しているが、このような機能を有する他の具体
的構成であってもよい。
[発明の効果] この発明は以上説明したとおり、従来の全加算器を用い
ることなく自然2進数の大小を比較することかできるの
で、その素子数を少なくすることができ半導体集積回路
装置の集積化に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例における大小比較回路に使
用される単位回路の構成を示す回路図、第2図は第1図
に示す単位回路を用いて4ビツトの大小比較回路を構成
した図、第3図は一般のコンピュータシステムの構成を
示すシステム構成図、第4図は第3図で示されたALU
の内部構成を示した図、第5図は従来の大小比較回路の
構成を示した図、第6図は従来の大小比較回路に使用さ
れる全加算器の具体的構成を示す図である。 図において、1は第1の入力端子、2は第2の入力端子
、3は第3の入力端子、4は出力端子、23a〜23d
は単位回路、21は電源電圧、24は出力端子である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 比較すべき第1および第2の2進ディジットがそれぞれ
    入力される第1および第2の入力端子と、キャリー入力
    データとしての第3の2進ディジットが入力される第3
    の入力端子と、 前記第1の2進ディジットと、前記第2の2進ディジッ
    トの反転の2進ディジットと、第3の2進ディジットと
    の加算による2進ディジットのキャリー出力データを演
    算する演算回路と、 前記キャリー出力データが出力される出力端子とからな
    る単位回路を備え、 前記単位回路を比較すべき自然2進数のビット数に等し
    い数だけ直列させて、各単位回路を各ビットに対応させ
    、1の単位回路の出力端子と他の単位回路の第3の入力
    端子とを相互に接続し、最下位のビットに対応する単位
    回路の第3の入力端子には、“1”の2進ディジットが
    入力され、最上位のビットに対応する単位回路の出力端
    子の出力データによって、前記比較すべき自然2進数の
    大小を判別する、大小比較回路。
JP20681388A 1988-08-20 1988-08-20 大小比較回路 Pending JPH0256024A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20681388A JPH0256024A (ja) 1988-08-20 1988-08-20 大小比較回路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20681388A JPH0256024A (ja) 1988-08-20 1988-08-20 大小比較回路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0256024A true JPH0256024A (ja) 1990-02-26

Family

ID=16529514

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP20681388A Pending JPH0256024A (ja) 1988-08-20 1988-08-20 大小比較回路

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0256024A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61255013A (ja) * 1985-05-08 1986-11-12 松下電器産業株式会社 可変磁器コンデンサ

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6142030A (ja) * 1984-08-04 1986-02-28 Horiba Ltd 数値比較器
JPS618348B2 (ja) * 1976-08-13 1986-03-13 Gram Brdr As

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS618348B2 (ja) * 1976-08-13 1986-03-13 Gram Brdr As
JPS6142030A (ja) * 1984-08-04 1986-02-28 Horiba Ltd 数値比較器

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61255013A (ja) * 1985-05-08 1986-11-12 松下電器産業株式会社 可変磁器コンデンサ

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4953115A (en) Absolute value calculating circuit having a single adder
US4760374A (en) Bounds checker
US4363107A (en) Binary multiplication cell circuit
JPH0479013B2 (ja)
US4153939A (en) Incrementer circuit
JPH0310973B2 (ja)
US3970833A (en) High-speed adder
US4503511A (en) Computing system with multifunctional arithmetic logic unit in single integrated circuit
US4407018A (en) Digital signal processor suited for LSI fabrication
JPS595349A (ja) 加算器
GB2173328A (en) Cmos subtractor
CA1173918A (en) Cmos static alu
JPH0256024A (ja) 大小比較回路
US6055557A (en) Adder circuit and method therefor
US6484193B1 (en) Fully pipelined parallel multiplier with a fast clock cycle
US5333120A (en) Binary two's complement arithmetic circuit
US6216147B1 (en) Method and apparatus for an N-nary magnitude comparator
JP2614496B2 (ja) 大小比較回路
JP2808604B2 (ja) 2進化n進演算回路
US6334136B1 (en) Dynamic 3-level partial result merge adder
US6631393B1 (en) Method and apparatus for speculative addition using a limited carry
Bi et al. An area-reduced scheme for modulo 2/sup n/-1 addition/subtraction
KR0144416B1 (ko) 전 가산기
US6301597B1 (en) Method and apparatus for saturation in an N-NARY adder/subtractor
US6272514B1 (en) Method and apparatus for interruption of carry propagation on partition boundaries