JPH0317735A - 半導体演算装置 - Google Patents

半導体演算装置

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Publication number
JPH0317735A
JPH0317735A JP15169789A JP15169789A JPH0317735A JP H0317735 A JPH0317735 A JP H0317735A JP 15169789 A JP15169789 A JP 15169789A JP 15169789 A JP15169789 A JP 15169789A JP H0317735 A JPH0317735 A JP H0317735A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
input
output
shift register
data
gate
Prior art date
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Pending
Application number
JP15169789A
Other languages
English (en)
Inventor
Michiya Kubokawa
道矢 久保川
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.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
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Publication of JPH0317735A publication Critical patent/JPH0317735A/ja
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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] 本発明はバイブライン処理装置を内蔵した半導体装置の
中の最大値演算装置に関する。
〔従来の技術J 従来のバイブライン処理装置を内蔵した半導体装置の中
の最大値演算回路の構成は第3図に示されるようなもの
である.この最大値演算回路は近年ファジーチップの開
発が望まれてきて以来新しいアイデアの回路の開発が進
んで来ている.このファジーチップの中の演算回路に期
待される能力の一つとしては大量のデータを高速で最大
値の演算をする事である. しかもLSI化するためには、回路は単純であり、かつ
小さく、かつ速く動作しなければならない. [発明が解決しようとする課題] しかし従来の回路構成の問題点としては、第3図に示さ
れるように、2値同士の比較がされるのみであり,多数
のデータの一括した比較が出来ないことである.また一
般的には多数のデータを比較するために第4図に示され
るように2個づつの比較を繰り返すことで対応を取って
いるのが現状である.ファジーチップはリアルタイムで
データを高速に処理し、結果を出力する必要があるので
,第3図及び第4図の回路構成では処理速度及び素子数
の多さから6現実的ではない,そこで本発明はこのよう
な問題点を解決するもので、その目的とするところは、
多数のデータであっても高速に最大値の演算を簡単な回
路構成で実現した半導体演算装置を提供することにある
.〔課題を解決するための手段1 バイブライン処理装置を内蔵する半導体装置に於で, (a)第一の入力データのシフトレジスタ手段、(b)
第二のデータマスキング状態保持手段、(c)第一の入
力データのシフトレジスタ手段と第二のデータマスキン
グ状態保持手段の出力値を入力とする第三のゲート手段
、 (d)第三のゲート手段の出力を入力とする第四の多入
力ゲート手段、 (e)第四の多入力ゲート手段の出力を入力とする第五
のシフトレジスタ手段,第四のゲート手段の出力と第三
のゲート出力とを入力とする第六のゲート手段, (f)第六のゲート手段を入力とする第七のフリップフ
ロップ手段, (g)第七のフリップフロツプ手段の出力を入力にする
第二のデータマスキング状態の保持手段(h)及び第一
の入力データのシフトレジスタ手段と第三のゲート手段
の間にある第八のインバータ手段、 (i)第四の多入力ゲート手段の出力と第五のシフトレ
ジスタ手段の入力の間にある第九のインパータ手段、 (j)第五のシフトレジスタ手段の出力と外部信号を入
力とし、その出力が第一のシフトレジスタ手段の入力で
ある第九の入力信号選択手段とから成る構成を特徴とす
る半導体演算装置。
[作 用] 本発明の上記の構成によれば、第一の入力データのシフ
トレジスタ手段からの第一ビットが第八のインバータ手
段を経由して第三のゲート手段に入力され,その出力デ
ータが第四の多入力ゲート手段に入力される.この時の
第八のインバータ手段の出力が1であり、かつ外の入力
レジスタの出力につながる他の第八のインバータ手段の
出力ら1の場合は第四の多入力ゲートの第九のインバー
タ手段への入力は1であり、第五のシフトレジスタ手段
の入力はOである.しかし、第一のシフトレジスタ手段
の第一のビットの値が1の場合には、第八のインバータ
手段の出力はOとなり、第四の多入力ゲート手段の出力
はOとf(り、この値と第三のゲート手段のO出力を入
力とする第六のゲート手段の出力が第七のフリップフロ
ップ手段を通して第二のデータマスキング状態保持手段
に伝えられて、第一の入力データのシフトレジスタ手段
の以後の出力データを第三のゲート手段によりマスキン
グし、すべてlの状態にする.そして最大値が第五のシ
フトレジスタ手段に入力されるとと6に第九の選択手段
を通って第一のシフトレジスタ手段にフィードバックさ
れる.このタイミングと同期して第十一のシフトレジス
タ手段に次のシリアルデータのMSBデータが入力され
る.前述のフィードバックされた値と、次のシリアルデ
ータのMSBデータが同一のシーケンスで最大値演算さ
れていく.このことにより、以後の最大値演算のスピー
ドアップが可能となる特徴を有する. 〔実 施 例1 第i図は本発明の実施例の回路図である.説明を分かり
やすくするために4ビットの数で、3VAの数の最小値
を求める仕組みについて詳しく説明する.説明を分かり
やすくするために14の比較器の部分についての説明を
先にする。
第2図はこの説明を補助するためのタイミングチャート
図である.また第5図は3個の数の最大値が求められて
いく課程を分かりやすく示したものである.最大値の本
発明による求め方の仕組みを簡単に説明するために、第
5図を基に説明を続ける. 扱う数はA.B.C.の3個とし、A=lOO1、B=
1 1 10.C=lOOO、とする。この中の最大値
はちちろんBの1110である。
(1)第八のインバータ手段により第一の入力データの
シフトレジスタ手段の出力を反転させる.その結果,前
述のA.B.C、はそれぞれXA=0110、XB=0
00 1、XC=0 1 1 1と表わされる. (2)XA.XB.XC(7)MSBのANDをトルと
o*o*o=oであり、Mの値としては0が入り,出力
レジスクのMSBはlが入る.(3)第二のビットのA
NDを取ると1*O*1=Oとなり,出力レジスタの第
二ビットには1が入る.このときXAとXCのビット値
はlであるので、以後のビットの値は第二のデータマス
キング状態保持手段によりすべてオールlにマスクする
. このためXA.XB.XC、の残ったビットの値はそれ
ぞれ11、01.11になる.(4)第三のビットのA
NDを取るとl+k(1*1=0となり、出力レジスタ
の第三ビットにはlが入る. (5)第四のビットのANDを取るとl*1*1=1と
なり、第九のインバータ手段により、出力レジスクの第
四ビッ′トには0が入る.(6)結果として最大値は第
五のシフトレジスタ手段に1110が入るのである. 以上のような簡単なシーケンスにより多数の数の最大値
を速く求めることが可能となる。
では,第2図のタイミングチャート図にしたがい本発明
の第1図の比較器の部分の回路の説明をすることにする
. (1)初期設定としてリセットパルスを第二のデータマ
スキング状態保持手段にくわえて、第三のゲート手段の
マスキングを解除する. (2)CLK2の立ち上がりで第一の入力データのシフ
トレジスタ手段よりMSB (第一のビット)が第八の
インバータ手段を経由して第三のゲート手段の入力に入
り、この第三のゲート手段の出力が外の同様の出力とと
6に第四の多入カゲート手段に入力される. (3)第四の多入力ゲート手段はいずれが一つの入力の
内に少なくとり一っ0が存在している場合Oを出力する
ように設定してある.第一のビット値はXA=O.XB
=0.XC=Oであルノテ第四の多入力ゲート手段の出
力は0となり、第九のインバータ手段の出力はlになり
、第五のシフトレジスタ手段のMSBの値はlになる.
(4)次の段階で41XA=l.XB=O、XC=lで
ある.この時は第四の多入力ゲート手段の出力は0とな
りCLK lの立ち上がりで第九のインバータ手段の出
力Oが第五のシフトレジスタ手段に入力される.Aの第
六のゲート手段の出力は1となり、XCLK 1のたち
あがりでAの第二のデータマスキング状態保持手段がア
クティブとなって以後のAのデータはalllにマスキ
ングされる. (5)以下同じシーケンスにしたがって比較器の部分の
最大値演算が自動的に,かつ高速に進んでいく. 第6図は第5図のシフトレジスタと第九のセレクト手段
からなるフィードバックによるシリアルデータとの比較
を分かりやすく説明するための図である.1は第一のシ
フトレジスタ、11は第十一のシフトレジスタ、5は第
五のシフトレジスタであり、ここには最大値のデータが
入る。以下図にしたがって進めていくことにする。
(1)AとBのMSBが前述の比較器により比較され結
果が第五のシフトレジスタのMSBに入力される. (2)A3とB3の最大値のx3が1のシフトレジスタ
のLSBに入力されるととちに1のシフトレジスタの内
容がlbitシフトする。また9のシフトレジスタのL
SBにはつぎのシリアルデータのMSBのB’ 3が入
力される. A2とB2の比較がされ大きい方の値が×2として5の
シフトレジスタに入力される.(4)以下同様のシーケ
ンスに従って比較が進んでいきシリアルに入力されるデ
ータの最大値演算が高速に進んでいく. [発明の効果} 以上述べたように、本発明の上記の構成によれば、第一
の入力データのシフトレジスタ手段からの第一ビットが
第八のインバータ手段を経由して第三のゲート手段に入
力され、その出力データが第四の多入力ゲート手段に入
力される.この時の第八のインバータ手段の出力が1で
あり、かつ外の入力レジスタの出力につながる外の第八
のインバータ手段の出力4J1の場合は第四の多入力ゲ
ートの第九のインバータ手段への入力は1であり、第五
のシフトレジスタ手段の入力はOである.しかし、第一
のシフトレジスタ手段の第一のビットの値が1の場合に
は、第八のインパータ手段の出力は0となり、第四の多
入力ゲート手段の出力は0となり、この値と第三のゲー
ト手段の0出力を入力とする第六のゲート手段の出力が
第七のフリップフロップ手段を通して第二のデータマス
キング状態保持手段に伝えられて,第一の入力データの
シフトレジスタ手段の以後の出力データを第三のゲート
手段によりマスキングし、すべてlの状態にする.そし
て最大値が第五のシフトレジスタ手段に入力されるとと
6に第九の選択手段を通って第一のシフトレジスタ手段
にフィードバックされる。このタイミングと同期して第
十一のシフトレジスタ手段に次のシリアルデータのMS
Bデー夕が入力される.前述のフィードバックされた値
と,次のシリアルデータのMSBデータが同一のシーケ
ンスで最大値演算されていく.このことにより、以後の
最大値演算のスピードアップが可能となる特徴を有し、
多量のデータを高速で最大値演算を実行出来るという効
果を有する。特に大量のデータを並列にかつ高速に演算
する必要のあるファジーチップにはその効果は絶大なも
のがある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す半導体演算装置の回路
図. 第2図は本発明の一実施例の比較器の部分の回路図のタ
イミング図. 第3図は従来例に於ける最大値清算のための回路図. 第4図は第3図の回路を使用した場合の最大値を求める
ための手順図. 第5図は第1図及び第2図の比較器の部分の動作を示し
た手順図. 第6図は第l図のシリアル動作部の説明のための図. l・・・第一の入力データのシフトレジスタ手段のA 2・・・第二のデータマスキング状態保持手段 第三のゲート手段 第四の多入力ゲート手段 第五のシフトレジスタ手段 第六のゲート手段 第七のフリップフロップ手段 第八のインバータ手段 第九の入力信号選択手段 第十のインバーバ手段 第一の入力データのシフトレジスタ 手段のB 12・・・第一の入力データのシフトレジスタ手段のC l 3 ・ l 4 ・ l 5 ・ l 6 ・ 1 7 ・ l 8 ・ ・繰り返し部 ・比較器の部分 ・レジスタA ・レジスタB ・レジスタC ・レジスタD

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 パイプライン処理装置を内蔵する半導体装置に於て、 (a)第一の入力データのシフトレジスタ手段、 (b)第二のデータマスキング状態保持手段、 (c)第一の入力データのシフトレジスタ手段と第二の
    データマスキング状態保持手段の出力値を入力とする第
    三のゲート手段、 (d)第三のゲート手段の出力を入力とする第四の多入
    力ゲート手段、 (e)第四の多入力ゲート手段の出力を入力とする第五
    のシフトレジスタ手段、第四のゲート手段の出力と第三
    のゲート出力とを入力とする第六のゲート手段、 (f)第六のゲート手段を入力とする第七のフリップフ
    ロップ手段、 (g)第七のフリップフロップ手段の出力を入力にする
    第二のデータマスキング状態の保持手段 (h)及び第一の入力データのシフトレジスタ手段と第
    三のゲート手段の間にある第八のインバータ手段。 (i)第四の多入力ゲート手段の出力と第五のシフトレ
    ジスタ手段の入力の間にある第九のインバータ手段、 (j)第五のシフトレジスタ手段の出力と外部信号を入
    力とし、その出力が第一のシフトレジスタ手段の入力で
    ある第九の入力信号選択手段とから成る構成を特徴とす
    る半導体演算装置。
JP15169789A 1989-06-14 1989-06-14 半導体演算装置 Pending JPH0317735A (ja)

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JP15169789A JPH0317735A (ja) 1989-06-14 1989-06-14 半導体演算装置

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JPH0317735A true JPH0317735A (ja) 1991-01-25

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JP15169789A Pending JPH0317735A (ja) 1989-06-14 1989-06-14 半導体演算装置

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