JPH0310321A - 演算回路 - Google Patents
演算回路Info
- Publication number
- JPH0310321A JPH0310321A JP14603189A JP14603189A JPH0310321A JP H0310321 A JPH0310321 A JP H0310321A JP 14603189 A JP14603189 A JP 14603189A JP 14603189 A JP14603189 A JP 14603189A JP H0310321 A JPH0310321 A JP H0310321A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gate
- input
- carry
- signal
- 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
Links
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〕
本発明は各種演算を実行する演算回路に関する。
第2図は複数桁(ビット)の2つの入力信号X。
Yの演算におけるiビット目すなわち第1桁の算術論理
演算回路ユニットの構成を示す回路図である。この回路
は、制御信号531. S32. S33の組み合わせ
により、入力信号X、、y、の論理積(AND)論理和
(OR) 、排他的論理和(ExOR)を実行し、更に
前記入力信号X、、Y、及び下位ビ・7トすなわち第(
i−1)桁からのキャリー信号CY r −+の加算(
ADD)を実行するものである。演算の結果は、信号Z
、とじて出力され、上位ビットずなわち第(i + 1
)桁へのキャリー出力信号ばCY、として出力される。
演算回路ユニットの構成を示す回路図である。この回路
は、制御信号531. S32. S33の組み合わせ
により、入力信号X、、y、の論理積(AND)論理和
(OR) 、排他的論理和(ExOR)を実行し、更に
前記入力信号X、、Y、及び下位ビ・7トすなわち第(
i−1)桁からのキャリー信号CY r −+の加算(
ADD)を実行するものである。演算の結果は、信号Z
、とじて出力され、上位ビットずなわち第(i + 1
)桁へのキャリー出力信号ばCY、として出力される。
入力信号X、は3入力NANDゲート1及びORゲート
2の一端に与えられ、入力信号Y、はNANDゲート1
及びORゲート2の他端に与えられる。信号X。
2の一端に与えられ、入力信号Y、はNANDゲート1
及びORゲート2の他端に与えられる。信号X。
Y、を入力したORゲート2の出力信号すは、NAND
ゲート3の一端へ入力される。NANDゲート3の他端
には制御信号S32が入力され、その出力信号Cは3入
力NORゲート6及びExORゲート4の−・端へ入力
される。NANDゲート1には更に制御信号S33が入
力され、その出力信号aがExORゲート4の他端及び
ANDゲート5の一端へ入力される。信号aCが入力さ
れたExORゲート4の出力信号dはExORゲート7
の一端へ入力される。ExORゲート7の他端には下位
ビットからのキャリー信号CY、−,が入力されて、E
xORゲート7はiビット目の演算結果Z、を出力する
。キャリー信号CY、−,はまたNOTゲート9へ入力
され、その出力信号であるCYi−、がANDゲート5
の他端に入力される。ANDゲート5の出力信号eは3
入力NORゲート6の一端へ入力される。制御信号S3
1がNOTゲート8に入力され、その出力信号部は、N
ORゲート6へ入力される。信号c、e及び「が入力さ
れたNORゲート6はキャリー信号CY、を上位ビット
ずなわち(i +1)ビット目の演算回路ユニットへ入
力する。
ゲート3の一端へ入力される。NANDゲート3の他端
には制御信号S32が入力され、その出力信号Cは3入
力NORゲート6及びExORゲート4の−・端へ入力
される。NANDゲート1には更に制御信号S33が入
力され、その出力信号aがExORゲート4の他端及び
ANDゲート5の一端へ入力される。信号aCが入力さ
れたExORゲート4の出力信号dはExORゲート7
の一端へ入力される。ExORゲート7の他端には下位
ビットからのキャリー信号CY、−,が入力されて、E
xORゲート7はiビット目の演算結果Z、を出力する
。キャリー信号CY、−,はまたNOTゲート9へ入力
され、その出力信号であるCYi−、がANDゲート5
の他端に入力される。ANDゲート5の出力信号eは3
入力NORゲート6の一端へ入力される。制御信号S3
1がNOTゲート8に入力され、その出力信号部は、N
ORゲート6へ入力される。信号c、e及び「が入力さ
れたNORゲート6はキャリー信号CY、を上位ビット
ずなわち(i +1)ビット目の演算回路ユニットへ入
力する。
以上の様に構成された算術論理演算回路ユニットは、制
御信号S31. S32. S33の値の組み合わせに
よって入力信号X8.Yiの論理積(AND) 、論理
和(OR)、排他的論理和(ExOR)が第1表に示す
如く出力信号Z1に求められる。
御信号S31. S32. S33の値の組み合わせに
よって入力信号X8.Yiの論理積(AND) 、論理
和(OR)、排他的論理和(ExOR)が第1表に示す
如く出力信号Z1に求められる。
第1表
次に入力信号X。、Y、の加算をする場合、制御信号5
31=S32=S33=1 とすると第2表に示す如く
、出力信号Z、に加算結果が求まり、上位ビットすなわ
ち(i+1)ビット目・\のキャリー出力がCY。
31=S32=S33=1 とすると第2表に示す如く
、出力信号Z、に加算結果が求まり、上位ビットすなわ
ち(i+1)ビット目・\のキャリー出力がCY。
しかしながら従来の演算回路ユニソ1〜では、下位ビッ
トからのキャリー入力がNORゲートとへNDNOR複
合ゲートとの2段ゲートを介して上位ヒツトへキャリー
が出力されているので、ヒツト当たりのキャリー伝搬時
間が長いという問題がある。
トからのキャリー入力がNORゲートとへNDNOR複
合ゲートとの2段ゲートを介して上位ヒツトへキャリー
が出力されているので、ヒツト当たりのキャリー伝搬時
間が長いという問題がある。
一般に複数桁の2つのデータの加算を行う場合、演算に
必要とされる時間は、下位ビットよりのキャリー信号C
Y r −+が入力されてから、上位ビットへのキャリ
ー信号CY、を出力するまでの時間、すなわちビット当
たりのキャリー伝搬時間とピッI−数との積で表される
ので、演算時間はビット数に比例して長くなる。したが
って従来の算出論理演算回路をマイ、クロプロセソザ等
に使用する場合、その演算時間によってプロセソザ自身
の動作速度が制限されるという問題があった。
必要とされる時間は、下位ビットよりのキャリー信号C
Y r −+が入力されてから、上位ビットへのキャリ
ー信号CY、を出力するまでの時間、すなわちビット当
たりのキャリー伝搬時間とピッI−数との積で表される
ので、演算時間はビット数に比例して長くなる。したが
って従来の算出論理演算回路をマイ、クロプロセソザ等
に使用する場合、その演算時間によってプロセソザ自身
の動作速度が制限されるという問題があった。
本発明はこのような問題を解決するためになされたもの
であって、桁毎にキャリーの極性を反転させることによ
ってキャリー入力からキャリー出力までに介装されるゲ
ート段数を減らし、ビット当たりのキャリー伝搬時間を
従来よりも短くして、高速演算を可能とする演算回路の
提供を目的とする。
であって、桁毎にキャリーの極性を反転させることによ
ってキャリー入力からキャリー出力までに介装されるゲ
ート段数を減らし、ビット当たりのキャリー伝搬時間を
従来よりも短くして、高速演算を可能とする演算回路の
提供を目的とする。
本発明の演算回路は、桁上げ毎にキャリー出力の極性を
反転しであることを特徴とする゛。
反転しであることを特徴とする゛。
本発明の演算回路ユニットにおいて加算する場合、極性
が反転したままのキャリーを入力して更に極性が反転し
たキャリーを出力する。
が反転したままのキャリーを入力して更に極性が反転し
たキャリーを出力する。
以下本発明をその一実施例を示す図面に基づいて説明す
る。
る。
第1図は本発明の演算回路のうちの第1桁(iビット目
)及び第(+ +1)桁1i+1)ビット目)の算術論
理演算回路ユニットの構成を示す回路図である。
)及び第(+ +1)桁1i+1)ビット目)の算術論
理演算回路ユニットの構成を示す回路図である。
図において、x、、Xiや、及びY、、Y、、、はiビ
ット目及び(i→−1)ビット目の入力信号である。こ
の回路は、制御1信号S31. S32. S33の・
組み合わせにより入力信号X、とY、と(又はX、。。
ット目及び(i→−1)ビット目の入力信号である。こ
の回路は、制御1信号S31. S32. S33の・
組み合わせにより入力信号X、とY、と(又はX、。。
とY、。1と)の論理積(AND) 、論理和(OR)
、排他的論理和(ExOR) 、加算(ADD)の4
種類の算術論理演算を行い、演算の結果を信号Zi
(又は2+、、)として出力し、上位ビットへのキャリ
ー信号をCY、(又はCY、。)として出力するもので
ある。
、排他的論理和(ExOR) 、加算(ADD)の4
種類の算術論理演算を行い、演算の結果を信号Zi
(又は2+、、)として出力し、上位ビットへのキャリ
ー信号をCY、(又はCY、。)として出力するもので
ある。
はじめにiビット目の演算回路ユニットの回路構成につ
いて説明する。
いて説明する。
入力信号X、は、3入力NORゲート1及びORゲート
2の一端に与えられ、入力信号Y、はNANDゲト1及
びORゲート2の他端に与えられる。信号X、、Y、を
入力したORゲート2の出力信号す。
2の一端に与えられ、入力信号Y、はNANDゲト1及
びORゲート2の他端に与えられる。信号X、、Y、を
入力したORゲート2の出力信号す。
はNANDゲート3の一端へ入力される。NANDゲー
ト3の他端には制御信号S32が入力され、その出力信
号C1をExORゲート4の一端へ入力する。一方、N
ANDゲート1には更に制御信号S33が入力され、そ
の出力信号a1がExORゲート4の他端及びNORゲ
ート10へ入力される。NORゲート10の出力信号a
、はNORORゲート2端へ入力される。信号Ca1が
入力さ軌たExORゲート4の出力信号d、はExOR
ゲート7の一端及びANDゲート13の一端へ入力され
る。一方(i−1)ビット目からのキャリー信号cy、
、 と制御信号S31 とがNANDゲー目lへ入力さ
れ、その出力信号e、がNOTORゲート2力される。
ト3の他端には制御信号S32が入力され、その出力信
号C1をExORゲート4の一端へ入力する。一方、N
ANDゲート1には更に制御信号S33が入力され、そ
の出力信号a1がExORゲート4の他端及びNORゲ
ート10へ入力される。NORゲート10の出力信号a
、はNORORゲート2端へ入力される。信号Ca1が
入力さ軌たExORゲート4の出力信号d、はExOR
ゲート7の一端及びANDゲート13の一端へ入力され
る。一方(i−1)ビット目からのキャリー信号cy、
、 と制御信号S31 とがNANDゲー目lへ入力さ
れ、その出力信号e、がNOTORゲート2力される。
NOTORゲート2力信号7「が、ExORゲート7の
他端へ入力される。信号dl+”lが入力されたExO
Rゲート7ばiビット目の演算結果Z、を出力する。(
i −1)ビット目からのキャリー信号CY、、はまた
、ANDゲート13の他端へ入力される。信号CY、、
、d、が入力されたANDゲート13の出力信号f、は
NORゲート14の他端へ入力される。信号”l+fl
が入力されたNORゲート14は、(i+1)ビット
目へのキャリー信号CY。
他端へ入力される。信号dl+”lが入力されたExO
Rゲート7ばiビット目の演算結果Z、を出力する。(
i −1)ビット目からのキャリー信号CY、、はまた
、ANDゲート13の他端へ入力される。信号CY、、
、d、が入力されたANDゲート13の出力信号f、は
NORゲート14の他端へ入力される。信号”l+fl
が入力されたNORゲート14は、(i+1)ビット
目へのキャリー信号CY。
の反転信号であるで¥7を(i+1)ビット目の演算回
路ユニット及びll0Tゲー)15へ出力する。
路ユニット及びll0Tゲー)15へ出力する。
NO↑ORゲート2出力信号すなわち正転のキャリ信号
CY、が(i+1)ピノ1−目の演算回路ユニットへ入
力される。
CY、が(i+1)ピノ1−目の演算回路ユニットへ入
力される。
次に(i+1)ビット目の演算回路ユニソ1−の構成に
ついて説明する。
ついて説明する。
iビット目の演算回路ユニノ1−と同様に入力信号X、
+、は、3入力NANDゲート1及びORゲート2の一
端に与えられ、入力信号Y、1.はN A N I)ゲ
ート1及びORゲート2の他端に与えられる。信号X、
。1Y、++を入力したORゲート2の出力信号b2は
NANDゲート3の一端へ入力される。NANDゲート
3の他端には制御信号S32が入力され、その出力信号
C2をExORゲート4の一端及びORゲート16の一
端へ入力される。
+、は、3入力NANDゲート1及びORゲート2の一
端に与えられ、入力信号Y、1.はN A N I)ゲ
ート1及びORゲート2の他端に与えられる。信号X、
。1Y、++を入力したORゲート2の出力信号b2は
NANDゲート3の一端へ入力される。NANDゲート
3の他端には制御信号S32が入力され、その出力信号
C2をExORゲート4の一端及びORゲート16の一
端へ入力される。
一方、NANDゲート1には、更に制御信号S33が入
力され、その出力信号a2はEXORゲート4の他端及
びNANDゲート17の一端へ入力される。信号C2a
2が入力されたExORゲート4の出力信号d2ばEx
ORゲート7の一端へ入力される。一方iビット目から
のキャリー信号CY、と制御信号S31 とがNAND
ゲート11へ入力され、その出力信号e2がNOTゲー
ト12へ入力される。NOTゲート12の出力信号e2
は、[1xORゲート7の他端へ入力される。信号d2
.e2が入力された[i x OIfゲート7は(++
I)ビット目の演算結果2.、、を出力する。iビット
目の演算回路ユニットから入力されたキャリー信号CY
8の反転信号CY、はまた、ORゲーI・16のの他端
へ入力される。信号c2.τY7が入力されたO1lゲ
ート16の出力信号f2はNANDゲート17の他端へ
入力される。信号a2+f2が入力されたNANDゲー
ト17は(i→−1)ビット目のキャリーf言号cy、
、、を出力する。更に上位ビットである(i +2)ビ
ット目の演算回路ユニットの構成は、前述のiビット目
の演算回路ユニットの構成と同等であって、(i+1)
ビット目からのキャリー信号CYi、、が^NDゲート
13及びNANDゲート11相当のゲートの各一端へ入
力されるようになっている。
力され、その出力信号a2はEXORゲート4の他端及
びNANDゲート17の一端へ入力される。信号C2a
2が入力されたExORゲート4の出力信号d2ばEx
ORゲート7の一端へ入力される。一方iビット目から
のキャリー信号CY、と制御信号S31 とがNAND
ゲート11へ入力され、その出力信号e2がNOTゲー
ト12へ入力される。NOTゲート12の出力信号e2
は、[1xORゲート7の他端へ入力される。信号d2
.e2が入力された[i x OIfゲート7は(++
I)ビット目の演算結果2.、、を出力する。iビット
目の演算回路ユニットから入力されたキャリー信号CY
8の反転信号CY、はまた、ORゲーI・16のの他端
へ入力される。信号c2.τY7が入力されたO1lゲ
ート16の出力信号f2はNANDゲート17の他端へ
入力される。信号a2+f2が入力されたNANDゲー
ト17は(i→−1)ビット目のキャリーf言号cy、
、、を出力する。更に上位ビットである(i +2)ビ
ット目の演算回路ユニットの構成は、前述のiビット目
の演算回路ユニットの構成と同等であって、(i+1)
ビット目からのキャリー信号CYi、、が^NDゲート
13及びNANDゲート11相当のゲートの各一端へ入
力されるようになっている。
以上の様な構成を有する演算回路では、下位ビットから
キャリー入力から、上位ビットへのキャリー出力までの
ゲート段数が、従来はNOTゲートとAND −NOR
複合ゲートの2段であったのに対して、本発明ではAN
D−NOR又はOf? −NAND複合ゲートの1段だ
けである。
キャリー入力から、上位ビットへのキャリー出力までの
ゲート段数が、従来はNOTゲートとAND −NOR
複合ゲートの2段であったのに対して、本発明ではAN
D−NOR又はOf? −NAND複合ゲートの1段だ
けである。
真理値表
(第4表)
におけるiビット目のキヤ
09−
特開平3
10321 (6)
真理値表(第5表)における(i+1)ビット目のキャ
リー出力cy、、の極性は、元に戻っている。
リー出力cy、、の極性は、元に戻っている。
この様にキャリーの極性はビット毎に反転しているが、
ピント毎の出力結果Zi (又はZ+−+)は従来と
同値である。
ピント毎の出力結果Zi (又はZ+−+)は従来と
同値である。
以上の如く本発明の演算回路は、下位ビットのキャリー
入力から上位ビットへのキャリー出力までのゲート段数
は複合ゲート1段であるが、桁上げ毎にキャリーの極性
が反転する以外は従来と同様に論理和、論理積、排他的
論理和、加算演算を行う。
入力から上位ビットへのキャリー出力までのゲート段数
は複合ゲート1段であるが、桁上げ毎にキャリーの極性
が反転する以外は従来と同様に論理和、論理積、排他的
論理和、加算演算を行う。
なお、本実施例においては、AND −NORゲート及
びOR−NANDゲートを用いたが、本発明はこれに限
るものではなく、キャリー出力の極性が反転するように
なした他の論理ゲートの組み合わせでもよい。
びOR−NANDゲートを用いたが、本発明はこれに限
るものではなく、キャリー出力の極性が反転するように
なした他の論理ゲートの組み合わせでもよい。
以上説明したとおり、本発明の演算回路は入力されるキ
ャリーの極性が反転したまま利用できる構成としである
ので、桁上げにおけるゲートの段数が減少する。よって
ビット当たりのキャリー伝搬時間が短縮され、ひいては
演算時間が短縮できるという効果がある。
ャリーの極性が反転したまま利用できる構成としである
ので、桁上げにおけるゲートの段数が減少する。よって
ビット当たりのキャリー伝搬時間が短縮され、ひいては
演算時間が短縮できるという効果がある。
第1図は本発明に係る演算回路ユニットの構成を示す回
路図、第2図は従来の演算回路ユニットの構成を示す回
路図である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
路図、第2図は従来の演算回路ユニットの構成を示す回
路図である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
Claims (1)
- (1)キャリー入力とキャリー出力との間に論理ゲート
を介してある演算回路ユニットを複数桁組み合わせてな
る演算回路において、 出力されるキャリーの特性が桁毎に反転するようになし
てあることを特徴とする演算回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14603189A JPH0310321A (ja) | 1989-06-07 | 1989-06-07 | 演算回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14603189A JPH0310321A (ja) | 1989-06-07 | 1989-06-07 | 演算回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0310321A true JPH0310321A (ja) | 1991-01-17 |
Family
ID=15398544
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14603189A Pending JPH0310321A (ja) | 1989-06-07 | 1989-06-07 | 演算回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0310321A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06149540A (ja) * | 1992-11-05 | 1994-05-27 | Mitsubishi Electric Corp | 算術論理演算回路 |
-
1989
- 1989-06-07 JP JP14603189A patent/JPH0310321A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06149540A (ja) * | 1992-11-05 | 1994-05-27 | Mitsubishi Electric Corp | 算術論理演算回路 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4707800A (en) | Adder/substractor for variable length numbers | |
| US20040135710A1 (en) | 8B/10B encoding and decoding for high speed applications | |
| US3932734A (en) | Binary parallel adder employing high speed gating circuitry | |
| JPH04230521A (ja) | ビット反転演算器 | |
| US4701877A (en) | Highspeed parallel adder with clocked switching circuits | |
| JPS595349A (ja) | 加算器 | |
| US5434810A (en) | Binary operator using block select look ahead system which serves as parallel adder/subtracter able to greatly reduce the number of elements of circuit with out sacrifice to high speed of computation | |
| JP3507517B2 (ja) | 2進数に於いて最も端にある「1」ビットの位置検出回路 | |
| US5129066A (en) | Bit mask generator circuit using multiple logic units for generating a bit mask sequence | |
| JPH0619685A (ja) | 並列乗算回路 | |
| JPS6224815B2 (ja) | ||
| JPH0310321A (ja) | 演算回路 | |
| US6055557A (en) | Adder circuit and method therefor | |
| US6003059A (en) | Carry select adder using two level selectors | |
| US4989174A (en) | Fast gate and adder for microprocessor ALU | |
| JPH0450614B2 (ja) | ||
| US5909386A (en) | Digital adder | |
| US6334136B1 (en) | Dynamic 3-level partial result merge adder | |
| US7085796B1 (en) | Dynamic adder with reduced logic | |
| US3902055A (en) | Binary adder circuit | |
| JP2000259392A (ja) | 論理回路 | |
| JP3137629B2 (ja) | 桁上げ‐セーブ算術演算機構に対する加算器セル | |
| JP2518081B2 (ja) | プライオリテイ検出回路 | |
| JP2681968B2 (ja) | 演算処理装置 | |
| US20230214182A1 (en) | Adder with first and second adder circuits for non-power of two input width |