JPH03250218A - Carry selective adding circuit - Google Patents

Carry selective adding circuit

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Publication number
JPH03250218A
JPH03250218A JP4765090A JP4765090A JPH03250218A JP H03250218 A JPH03250218 A JP H03250218A JP 4765090 A JP4765090 A JP 4765090A JP 4765090 A JP4765090 A JP 4765090A JP H03250218 A JPH03250218 A JP H03250218A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gate
carry
circuit
addition
output
Prior art date
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Pending
Application number
JP4765090A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tsutomu Hayase
早瀬 力
Keisuke Tonegawa
利根川 恵介
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.)
NEC Corp
NEC Engineering Ltd
Original Assignee
NEC Corp
NEC Engineering Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp, NEC Engineering Ltd filed Critical NEC Corp
Priority to JP4765090A priority Critical patent/JPH03250218A/en
Publication of JPH03250218A publication Critical patent/JPH03250218A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To reduce a circuit scale by replacing a full adder circuit to be used for a conventional carry selective adder circuit with an adder gate circuit. CONSTITUTION:As the first adder gate circuit composed of one two-input OR gate 1001 and one two-input EX-NOR gate 1002, adder gate circuits 10 and 12 are provided, and as the second adder gate circuit composed of one two-input AND gate 1003 and one two-input EX-OR gate 1004, adder gate circuits 11 and 13 are provided. Further, a carry select circuit 14 composed of an AND gate 141 and an OR gate 142 is provided, and selectors 15 and 16 are provided. In such a case, this device is formed to execute the addition of 2 bits and even when more than 2 bits are added, however, the addition can be similarly executed by extending the device. Thus, the circuit scale can be reduced.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は桁上選択加算回路に関し、特にnビットのディ
ジタル加算における桁上りの選択加算を行なう桁上選択
加算回路に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a carry selection addition circuit, and more particularly to a carry selection addition circuit that performs carry selection addition in n-bit digital addition.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来のこの種の桁上選択加算回路を第2図を用いて説明
する。
A conventional carry selection addition circuit of this type will be explained with reference to FIG.

第2図は、nビット加算における2ビツト分を取り出し
た桁上選択加算回路の回路図を例として示している。こ
の回路は、2ビツトの1ビツト目の加算を行なう全加算
回路22.23と、上位2ビツト目の加算を行なう全加
算回路20,21と桁上選択回路24と、セレクタ25
および26により構成される。第2図の全加算回路の第
−例および第二例をそれぞれ第3図および第4図に示す
FIG. 2 shows, as an example, a circuit diagram of a carry selection addition circuit which extracts 2 bits in n-bit addition. This circuit includes full adder circuits 22 and 23 that add the first bit of two bits, full adder circuits 20 and 21 that add the second most significant bit, a carry selection circuit 24, and a selector 25.
and 26. A first example and a second example of the full adder circuit shown in FIG. 2 are shown in FIGS. 3 and 4, respectively.

第3図はNANDゲー)2001〜2003とEX−O
R(排他的論理和)ゲート2004゜2005を組合せ
、第4図はNANDゲート2006〜2013で構成し
た例で、いずれも被加数Aと加数Bと桁上り信号Ciを
入力し、和Sと、上位桁への桁上り信号Coを得る。
Figure 3 shows NAND games) 2001-2003 and EX-O
R (exclusive OR) gates 2004 and 2005 are combined, and FIG. Then, a carry signal Co to the upper digit is obtained.

第2図の全加算回路20.22は、下位ビットからの桁
上りがあった場合の加算結果を出力する全加算回路であ
り、被加数としての入力信号A1、AOと加数としての
入力信号Bl、BOを受け、かつそれぞれの桁上り信号
として桁上入力端子215,217には論理rlJを入
力する。
The full adder circuits 20 and 22 in FIG. 2 are full adder circuits that output the addition result when there is a carry from the lower bit, and input the input signals A1 and AO as the summands and the input signals as the addend. It receives signals Bl and BO, and inputs logic rlJ to carry input terminals 215 and 217 as respective carry signals.

また、全加算回路21.23は下位からの桁上が無かっ
た場合の加算結果を出力する全加算回路であり、それぞ
れの桁上入力端子216,218には論理「0」を入力
する。
Further, the full adder circuits 21 and 23 are full adder circuits that output the addition result when there is no carry from the lower order, and logic "0" is input to each carry input terminal 216, 218.

加算する入力信号201,202および203゜204
はそれぞれ、全加算回路20.21および22.23に
入力され加算される。1ビツト目の加算は、桁上入力端
子205に下位ビットからの桁上り信号CIが入力され
た場合、セレクタ26により全加算回路22の加算出力
信号211が出力端子207に出力される。
Input signals to be added 201, 202 and 203° 204
are respectively input to full adder circuits 20.21 and 22.23 and added. In the addition of the first bit, when the carry signal CI from the lower bit is input to the carry input terminal 205, the selector 26 outputs the addition output signal 211 of the full adder circuit 22 to the output terminal 207.

桁上入力端子205に下位ビットからの桁上り信号が入
力されなかった場合、セレクタ26により全加算回路2
3の加算出力信号213が出力端子207から出力され
る。
If the carry signal from the lower bit is not input to the carry input terminal 205, the selector 26 selects the full adder circuit 2.
A summed output signal 213 of 3 is output from the output terminal 207.

桁上選択回路24は、2ビツト目への桁上出力信号21
4を出力する回路であり、ANDゲート241、ORゲ
ート242から成り、その動作は全加算回路23の桁上
出力信号212に桁上が生じた場合と、全加算回路22
の桁上出力信号210に桁上が生じ、かつ桁上入力信号
205に桁上げが生じた場合に桁上出力信号214を出
力する。
The carry selection circuit 24 outputs the carry output signal 21 to the second bit.
This circuit outputs 4, and consists of an AND gate 241 and an OR gate 242, and its operation is performed when a carry occurs in the carry output signal 212 of the full adder circuit 23, and when a carry occurs in the carry output signal 212 of the full adder circuit 23.
When a carry occurs in the carry output signal 210 and a carry occurs in the carry input signal 205, a carry output signal 214 is output.

2ビツト目の加算は、桁上出力信号214が入力された
場合、セレクタ25により全加算回路20の加算出力信
号208が出力端子206に出力され、桁上出力信号2
14が入力されなかった場合はセレクタ25により、全
加算回路21の加算比力信号209が出力端子206に
出力される。
In the addition of the second bit, when the carry output signal 214 is input, the selector 25 outputs the addition output signal 208 of the full adder circuit 20 to the output terminal 206, and the carry output signal 2
14 is not input, the selector 25 outputs the addition specific power signal 209 of the full adder circuit 21 to the output terminal 206.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

上述した従来の桁上選択加算回路に用いられた全加算回
路は、第3図に示すように2入力NORゲート3個と2
入力EX−ORゲート2個によって構成されているため
、回路規模が大きくなるという欠点がある。また、全加
算回路に入力される信号の最大伝搬経路が、ゲート3段
通過しなければならないため遅延時間が大きくなるとい
う欠点がある。また、第4図に示す他の回路構成による
全加算回路も第3図と同様の欠点がある。
The full adder circuit used in the conventional carry selection adder circuit described above has three 2-input NOR gates and two
Since it is composed of two input EX-OR gates, it has the disadvantage that the circuit scale becomes large. Furthermore, since the maximum propagation path of the signal input to the full adder circuit must pass through three stages of gates, there is a drawback that the delay time becomes large. Further, a full adder circuit having another circuit configuration shown in FIG. 4 also has the same drawbacks as that shown in FIG. 3.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明の桁上選択加算回路は、ディジタル加算すべきn
ビットのデータの各ビット位の被加数と加数の2入力を
受ける1個のORゲートならびにEX−NORゲートを
備え前記EX−NO’Rゲートからは下位ビットからの
桁上りのある場合の加算値を出力し前記ORゲートから
は上位ビットに対する桁上り信号を出力するn個の第1
の加算ゲート回路と、前記各ビット位の被加数と加数の
2入力を受ける1個のANDゲートならびにEX−OR
ゲートを備え前記EX−ORゲートからは桁上りのない
場合の加算値を出力し前記ANDゲートからは下位ビッ
トからの桁上り信号がない場合の加算値を出力し前記A
NDゲートからは上位ビットに対する桁上り信号を出力
するn個の第2の加算ゲート回路と、前記第2の加算ゲ
ート回路のANDゲートに桁上り信号が発生するかもし
くは下位ビットからの桁上り信号と前記第1の加算ゲー
ト回路のORゲートからの桁上り信号が同時に発生した
いいずれかの場合に上位ビットにおける桁上り選択実行
せしめる少なくとも1つの桁上り選択回路と、下位ビッ
トからの桁上り信号を受けて各ビット位ごとの前記第1
の加算ゲート回路のEX−NORゲートの出力する加算
値を選択出力し下位ビットからの桁上り信号のないとき
は各ビット位ごとの前記第2の加算ゲートのEX−OR
ゲートの出力する加算値を出力するn個のセレクタとを
備えて構成される。
The carry selection addition circuit of the present invention has n
The EX-NOR gate is equipped with one OR gate and an EX-NOR gate that receive two inputs of the summand and addend of each bit position of the bit data. n first gates that output the added value and output a carry signal for the upper bit from the OR gate;
an addition gate circuit, one AND gate that receives two inputs of the summand and the addend of each bit position, and an EX-OR
The EX-OR gate outputs an added value when there is no carry signal, and the AND gate outputs an added value when there is no carry signal from the lower bits.
A carry signal is generated from the ND gate to n second addition gate circuits that output a carry signal for the upper bit, and an AND gate of the second addition gate circuit, or a carry signal is generated from the lower bit. and at least one carry selection circuit that selects a carry in the upper bit in any case where the carry signal from the OR gate of the first addition gate circuit is desired to be generated simultaneously; and the first bit for each bit position.
The addition value output from the EX-NOR gate of the addition gate circuit is selected and outputted, and when there is no carry signal from the lower bit, the EX-OR of the second addition gate is performed for each bit position.
and n selectors that output the added value output from the gate.

〔実施例〕〔Example〕

次に、本発明について図面を参照して説明する。 Next, the present invention will be explained with reference to the drawings.

第1図は、本発明の桁上選択回路の一実施例の回路図で
ある。第1図に示す実施例は、nビット加算回路から取
り出した2ビツト分の桁上選択加算回路を例として示し
ている。この回路は、2入力ORゲー)1001 1個
と、2入力EX−NOR排他的否定的論理和ゲー)10
02 1個によって構成される第1の加算ゲート回路と
しての加算ゲート回路10.12と、2入力ANDゲー
ト1003 1個と2入力EX−ORゲート10041
個によって構成される第2の加算ゲート回路としての加
算ゲート回路11.13と、ANDゲート141および
ORゲー)142から成る桁上選択回路14と、セレク
タ15.16により構成される。
FIG. 1 is a circuit diagram of an embodiment of the carry selection circuit of the present invention. The embodiment shown in FIG. 1 shows, as an example, a 2-bit carry selection adder circuit extracted from an n-bit adder circuit. This circuit consists of a 2-input OR game) 1001 and a 2-input EX-NOR exclusive negative OR game) 10
02 Addition gate circuit 10.12 as a first addition gate circuit composed of one 2-input AND gate 1003 and 2-input EX-OR gate 10041
The addition gate circuit 11.13 as a second addition gate circuit constituted by a number of circuits, a carry selection circuit 14 consisting of an AND gate 141 and an OR gate 142, and a selector 15.16.

加算ゲート回路10.12は、下位からの桁上りがあっ
た場合の加算結果を出力する。また、加算ゲート回路1
1.13は、下位からの桁上りが無かった場合の加算結
果を出力する。
The addition gate circuit 10.12 outputs the addition result when there is a carry from the lower order. In addition, addition gate circuit 1
1.13 outputs the addition result when there is no carry from the lower order.

加算する入力信号101,102および103゜104
はそれぞれ、加算ゲート回路10.11および12.1
3に入力され加算される。ここで入力信号101,10
3は被加数A1およびAO。
Input signals to be added 101, 102 and 103° 104
are the addition gate circuits 10.11 and 12.1, respectively.
3 and is added. Here input signals 101, 10
3 is the summand A1 and AO.

入力信号102,104は加数B1およびBOである。Input signals 102, 104 are addends B1 and BO.

1ビツト目の加算は、桁上入力端子105に下位ビット
からの桁上り信号が入力された場合、セレクタ16によ
り加算ゲート回路12の加算出力信号111が出力端子
107に出力される。
In the addition of the first bit, when a carry signal from the lower bit is input to the carry input terminal 105, the selector 16 outputs the addition output signal 111 of the addition gate circuit 12 to the output terminal 107.

桁上入力端子105に下位ビットからの桁上り信号が入
力されなかった場合、セレクタ16により加算ゲート回
路13の加算出力信号113が出力端子107から出力
される。
If the carry signal from the lower bit is not input to the carry input terminal 105, the selector 16 outputs the addition output signal 113 of the addition gate circuit 13 from the output terminal 107.

桁上選択回路14は、2ビツト目への桁上出力信号11
4を出力する回路であるが、その動作は加算ゲート回路
13の桁上出力信号112に桁上が生じた場合と、加算
ゲート回路12の桁上出力信号110に桁上が生じ、か
つ桁上入力信号105に桁上が生じた場合に桁上出力信
号114を出力する。
The carry selection circuit 14 outputs the carry output signal 11 to the second bit.
This circuit outputs 4, but its operation is performed when a carry occurs in the carry output signal 112 of the addition gate circuit 13, and when a carry occurs in the carry output signal 110 of the addition gate circuit 12 and when there is a carry. When a carry occurs in the input signal 105, a carry output signal 114 is output.

2ビツト目の加算は、桁上出力信号114が入力された
場合、セレクタ15により加算ゲート回路10の加算出
力信号10Bが出力端子106に出力され、桁上出力信
号114が入力されなかった場合、セレクタ15により
加算ゲート回路11の加算8力信号109出力端子10
6に出力される。
In the addition of the second bit, when the carry output signal 114 is input, the selector 15 outputs the addition output signal 10B of the addition gate circuit 10 to the output terminal 106, and when the carry output signal 114 is not input, The selector 15 selects the addition 8 output signal 109 of the addition gate circuit 11 from the output terminal 10.
6 is output.

なお、本実施例では、2ビツトの加算を行う場合につい
て説明したが、こ8以上のビット数の加算を行う場合に
おいても同様に拡長実施できることは明らかである。
In this embodiment, the case where 2-bit addition is performed has been described, but it is clear that expansion can be similarly carried out when performing addition of 8 or more bits.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明は、従来の桁上選択加算回路
で用いられる全加算回路を加算ゲート回路に置き換える
ことにより、回路規模を著しく小さくできる効果がある
As described above, the present invention has the effect of significantly reducing the circuit scale by replacing the full adder circuit used in the conventional carry selection adder circuit with an adder gate circuit.

また、信号の最大伝搬経路も、従来の全加算回路のゲー
ト回路3段に対し、ゲート回路1段となり、遅延時間が
著しく小さくなる効果がある。
Furthermore, the maximum signal propagation path is reduced to one stage of gate circuits, compared to three stages of gate circuits in the conventional full adder circuit, which has the effect of significantly reducing delay time.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の桁上選択加算回路の一実施例の回路図
、第2図は従来の桁上選択加算回路の回路図、第3図は
第2図の全加算回路の第−例を示す回路図、第4図は第
2図の全加算回路の第二例を示す回路図である。 10〜13・・・・・・加算ゲート回路、14・・・・
・・桁上選択回路、15,16・・・・・・セレクタ、
20〜23・・・・・・全加算回路、24・・・・・・
桁上選択回路、25.26・・・・・・セレクタ、10
01・・・・・・ORゲート、i 002.・・・・・
排他的否定的論理和(EX−NOR)ゲート、1003
・・・・・・ANDゲート、1004・・・・・・排他
的論理和(EX−OR)ゲート、141・・・・・・A
NDゲート、 142・・・・・・ORゲート。
FIG. 1 is a circuit diagram of an embodiment of the carry selection addition circuit of the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram of a conventional carry selection addition circuit, and FIG. 3 is an example of the full addition circuit of FIG. 2. FIG. 4 is a circuit diagram showing a second example of the full adder circuit in FIG. 2. 10-13... Addition gate circuit, 14...
... digit selection circuit, 15, 16... selector,
20-23... Full adder circuit, 24...
Digit selection circuit, 25.26...Selector, 10
01...OR gate, i 002.・・・・・・
Exclusive negative OR (EX-NOR) gate, 1003
...AND gate, 1004...Exclusive OR (EX-OR) gate, 141...A
ND gate, 142...OR gate.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] ディジタル加算すべきnビットのデータの各ビット位の
被加数と加数の2入力を受ける1個のORゲートならび
にEX−NORゲートを備え前記EX−NORゲートか
らは下位ビットからの桁上りのある場合の加算値を出力
し前記ORゲートからは上位ビットに対する桁上り信号
を出力するn個の第1の加算ゲート回路と、前記各ビッ
ト位の被加数と加数の2入力を受ける1個のANDゲー
トならびにEX−ORゲートを備え前記EX−ORゲー
トからは桁上りのない場合の加算値を出力し前記AND
ゲートからは下位ビットからの桁上り信号がない場合の
加算値を出力し前記ANDゲートからは上位ビットに対
する桁上り信号を出力するn個の第2の加算ゲート回路
と、前記第2の加算ゲート回路のANDゲートに桁上り
信号が発生するかもしくは下位ビットからの桁上り信号
と前記第1の加算ゲート回路のORゲートからの桁上り
信号が同時に発生したいずれかの場合に上位ビットにお
ける桁上りを選択実行せしめる少なくとも1つの桁上り
選択回路と、下位ビットからの桁上り信号を受けて各ビ
ット位ごとの前記第1の加算ゲート回路のEX−NOR
ゲートの出力する加算値を選択出力し下位ビットからの
桁上り信号のないときは各ビット位ごとの前記第2の加
算ゲートのEX−ORゲートの出力する加算値を出力す
るn個のセレクタとを備えて成ることを特徴とする桁上
選択加算回路。
It has one OR gate and an EX-NOR gate that receive two inputs, the summand and addend of each bit of the n-bit data to be digitally added. n first addition gate circuits that output the added value in a certain case and output a carry signal for the upper bit from the OR gate; The EX-OR gate outputs an added value when there is no carry, and the EX-OR gate outputs an added value when there is no carry.
n second addition gate circuits that output an added value when there is no carry signal from the lower bits from the gate, and output a carry signal for the higher bits from the AND gate; and the second addition gate. A carry occurs in the upper bit when either a carry signal is generated at the AND gate of the circuit or a carry signal from the lower bit and a carry signal from the OR gate of the first addition gate circuit are generated simultaneously. EX-NOR of at least one carry selection circuit that selects and executes a
n selectors that selectively output the added value output by the gate and output the added value outputted by the EX-OR gate of the second addition gate for each bit position when there is no carry signal from the lower bits; A carry selection addition circuit comprising:
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