JPH0375900B2 - - Google Patents
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- JPH0375900B2 JPH0375900B2 JP60056410A JP5641085A JPH0375900B2 JP H0375900 B2 JPH0375900 B2 JP H0375900B2 JP 60056410 A JP60056410 A JP 60056410A JP 5641085 A JP5641085 A JP 5641085A JP H0375900 B2 JPH0375900 B2 JP H0375900B2
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- Japan
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-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F7/00—Methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
- G06F7/02—Comparing digital values
- G06F7/026—Magnitude comparison, i.e. determining the relative order of operands based on their numerical value, e.g. window comparator
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Computational Mathematics (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、デイジタル値の差の絶対値を比較
する差の絶対値比較回路に関するものである。
する差の絶対値比較回路に関するものである。
第2図は従来の差の絶対値比較回路の構成の一
例を示すものである。図において、1a,1bは
それぞれnビツトのバイナリデイジタル値を2入
力とする第1、第2の減算器、2a,2bは減算
器1a,1bのnビツト出力を全てのビツトにつ
いて反転する反転器、3a,3bは反転器2a,
2bの出力にそれぞれ“1”を加算するインクリ
メンタ、4a,4bは2つのnビツト入力のいず
れか一方を出力するマルチプレクサ、5は比較器
である。またa、b及びc、dは減算器1a及び
1bのnビツトバイナリの入力、e、fは減算器
1a,1bの出力、g、hは減算器1a,1bの
最上位ビツト(以下MSBと称す)段のキヤリ出
力、i、jはインクリメンタ3a,3bの出力、
k、lはマルチプレクサ4a,4bの出力、mは
比較器5の出力である。
例を示すものである。図において、1a,1bは
それぞれnビツトのバイナリデイジタル値を2入
力とする第1、第2の減算器、2a,2bは減算
器1a,1bのnビツト出力を全てのビツトにつ
いて反転する反転器、3a,3bは反転器2a,
2bの出力にそれぞれ“1”を加算するインクリ
メンタ、4a,4bは2つのnビツト入力のいず
れか一方を出力するマルチプレクサ、5は比較器
である。またa、b及びc、dは減算器1a及び
1bのnビツトバイナリの入力、e、fは減算器
1a,1bの出力、g、hは減算器1a,1bの
最上位ビツト(以下MSBと称す)段のキヤリ出
力、i、jはインクリメンタ3a,3bの出力、
k、lはマルチプレクサ4a,4bの出力、mは
比較器5の出力である。
次に動作について説明する。nビツトのバイナ
リデイジタル値a及びbは減算器1aにより(a
−b)が計算されて該減算結果eが出力される。
この時、該減算器1aのキヤリ出力gをサインビ
ツトとしてg及びeからなるn+1ビツトのデー
タは(a−b)のオフセツトバイナリとなる。そ
してその絶対値を取るために(a−b)が正(g
=1)の時は上記減算結果eが上記(a−b)の
絶対値の値を取るのでマルチプレクサ4aにより
比較器5の入力kへ該減算結果eが出力される。
一方、(a−b)が負(g=0)の時は反転器2
aにより上記減算結果eが全てのビツトについて
反転され、インクリメンタ3aにより+1の加算
が行なわれ、マルチプレクサ4aにより上記比較
器5の入力kへ(a−b)の絶対値が出力され
る。また以上と同様にして減算器1bの入力c、
dの差(c−d)の絶対値が比較器5の入力lに
出力される。なお、マルチプレクサ4a,4bの
切替制御は上記減算器1a及び1bのキヤリ出力
g及びhにより行なわれる。そして上記絶対値k
及びlは比較器5によりその大きさの比較が行な
われ、その比較結果が出力線mに出力される。
リデイジタル値a及びbは減算器1aにより(a
−b)が計算されて該減算結果eが出力される。
この時、該減算器1aのキヤリ出力gをサインビ
ツトとしてg及びeからなるn+1ビツトのデー
タは(a−b)のオフセツトバイナリとなる。そ
してその絶対値を取るために(a−b)が正(g
=1)の時は上記減算結果eが上記(a−b)の
絶対値の値を取るのでマルチプレクサ4aにより
比較器5の入力kへ該減算結果eが出力される。
一方、(a−b)が負(g=0)の時は反転器2
aにより上記減算結果eが全てのビツトについて
反転され、インクリメンタ3aにより+1の加算
が行なわれ、マルチプレクサ4aにより上記比較
器5の入力kへ(a−b)の絶対値が出力され
る。また以上と同様にして減算器1bの入力c、
dの差(c−d)の絶対値が比較器5の入力lに
出力される。なお、マルチプレクサ4a,4bの
切替制御は上記減算器1a及び1bのキヤリ出力
g及びhにより行なわれる。そして上記絶対値k
及びlは比較器5によりその大きさの比較が行な
われ、その比較結果が出力線mに出力される。
比較器5は例えば第3図のように構成されてお
り、第3図において、6は和の出力がなくキヤリ
の出力のみを有するn個のフルアダーで、それぞ
れその入力Oが反転器2を介して入力されている
ために(n−O)の減算を行ない、MSB段のキ
ヤリ出力pを比較結果として出力する。第3図の
例ではn≧0の時キヤリ出力pは“1”、n<0
の時は“0”となる。
り、第3図において、6は和の出力がなくキヤリ
の出力のみを有するn個のフルアダーで、それぞ
れその入力Oが反転器2を介して入力されている
ために(n−O)の減算を行ない、MSB段のキ
ヤリ出力pを比較結果として出力する。第3図の
例ではn≧0の時キヤリ出力pは“1”、n<0
の時は“0”となる。
従来の差の絶対値比較回路は以上のように構成
されており、マルチプレクサ、インクリメンタ等
の素子が多くなり、回路規模が大きくなるなどの
問題点があつた。
されており、マルチプレクサ、インクリメンタ等
の素子が多くなり、回路規模が大きくなるなどの
問題点があつた。
この発明は、上記のような問題点を解消するた
めになされたもので、従来のものと同じ機能をよ
り少ない回路規模で実現することのできる差の絶
対値比較回路を得ることを目的とする。
めになされたもので、従来のものと同じ機能をよ
り少ない回路規模で実現することのできる差の絶
対値比較回路を得ることを目的とする。
この発明に係る差の絶対値比較回路は、従来の
構成から全てのインクリメンタを除去するととも
にnビツトマルチプレクサ及び反転器を1つずつ
除去し、残つたマルチプレクサを必要に応じて
(n+1)ビツトマルチプレクサに変更するとと
もに、該マルチプレクサと反転器とからなる第1
の正転、反転手段の出力と該手段のない側の減算
器の出力とを加算する加算器と、該加算器の最上
位ビツトのキヤリ出力を正転又は反転して出力す
る第2の正転、反転手段と、第1、第2の減算器
のキヤリ出力が同符号か異符号かに応じて上記第
1、第2の正転、反転手段を制御して反転及び正
転信号を出力させるとともに上記加算器の最下位
ビツトのキヤリ入力に“1”、“0”の値を出力し
上記第2の減算器出力の最上位ビツトの正、負に
応じて第2の正転、反転手段に反転及び正転信号
を出力させる制御回路とを設けたものである。
構成から全てのインクリメンタを除去するととも
にnビツトマルチプレクサ及び反転器を1つずつ
除去し、残つたマルチプレクサを必要に応じて
(n+1)ビツトマルチプレクサに変更するとと
もに、該マルチプレクサと反転器とからなる第1
の正転、反転手段の出力と該手段のない側の減算
器の出力とを加算する加算器と、該加算器の最上
位ビツトのキヤリ出力を正転又は反転して出力す
る第2の正転、反転手段と、第1、第2の減算器
のキヤリ出力が同符号か異符号かに応じて上記第
1、第2の正転、反転手段を制御して反転及び正
転信号を出力させるとともに上記加算器の最下位
ビツトのキヤリ入力に“1”、“0”の値を出力し
上記第2の減算器出力の最上位ビツトの正、負に
応じて第2の正転、反転手段に反転及び正転信号
を出力させる制御回路とを設けたものである。
この発明においては、制御回路が第1及び第2
の減算器の出力のサインビツトの符号を同時に判
断し、これに応じて第1及び第2の正転、反転手
段にその入力を全てのビツトについて正転または
反転した信号を出力させるから、nビツトまたは
(n+1)ビツトのマルチプレクサが1つで済み、
インクリメンタを全て除去することができ、回路
規模が縮小できる。
の減算器の出力のサインビツトの符号を同時に判
断し、これに応じて第1及び第2の正転、反転手
段にその入力を全てのビツトについて正転または
反転した信号を出力させるから、nビツトまたは
(n+1)ビツトのマルチプレクサが1つで済み、
インクリメンタを全て除去することができ、回路
規模が縮小できる。
以下、この発明の一実施例を図について説明す
る。第1図に本発明の一実施例による差の絶対値
比較回路の構成図を示す。図中、1a,1bはn
ビツトのバイナリデイジタル値が入力される第
1、第2の減算器、2a,2cは反転器、4は
(n+1)ビツトのマルチプレクサ、7は(n+
1)ビツトフルアダーであり、これは上記マルチ
プレクサ4及び減算器1bからの(n+1)ビツ
トのオフセツトバイナリ信号が入力されるもの
で、和の出力がなくそのキヤリのみを出力するも
のである。また9は1ビツトのマルチプレクサ、
10aは上記マルチプレクサ4及び反転器2aよ
り構成され、第1の減算器1a出力eを全てのビ
ツトについて正転あるいは反転させて出力させる
第1の正転、反転手段、10bは上記マルチプレ
クサ9及び反転器2cからなりフルアダー7のキ
ヤリ出力rを正転あるいは反転させて出力させる
第2の正転、反転手段である。
る。第1図に本発明の一実施例による差の絶対値
比較回路の構成図を示す。図中、1a,1bはn
ビツトのバイナリデイジタル値が入力される第
1、第2の減算器、2a,2cは反転器、4は
(n+1)ビツトのマルチプレクサ、7は(n+
1)ビツトフルアダーであり、これは上記マルチ
プレクサ4及び減算器1bからの(n+1)ビツ
トのオフセツトバイナリ信号が入力されるもの
で、和の出力がなくそのキヤリのみを出力するも
のである。また9は1ビツトのマルチプレクサ、
10aは上記マルチプレクサ4及び反転器2aよ
り構成され、第1の減算器1a出力eを全てのビ
ツトについて正転あるいは反転させて出力させる
第1の正転、反転手段、10bは上記マルチプレ
クサ9及び反転器2cからなりフルアダー7のキ
ヤリ出力rを正転あるいは反転させて出力させる
第2の正転、反転手段である。
また8は制御回路であり、上記第1、第2の減
算器1a,1bのキヤリ出力g、hの同符号、異
符号に応じて上記第1の正転、反転手段10aに
反転及び正転信号をそれぞれ出力させるとともに
フルアダー7の最下位ビツトに“1”、“0”をそ
れぞれ入力し上記第2の減算器1bのキヤリ出力
hの正、負に応じて上記第2の正転、反転手段1
0bに反転及び正転信号をそれぞれ出力させるも
のである。
算器1a,1bのキヤリ出力g、hの同符号、異
符号に応じて上記第1の正転、反転手段10aに
反転及び正転信号をそれぞれ出力させるとともに
フルアダー7の最下位ビツトに“1”、“0”をそ
れぞれ入力し上記第2の減算器1bのキヤリ出力
hの正、負に応じて上記第2の正転、反転手段1
0bに反転及び正転信号をそれぞれ出力させるも
のである。
次に動作について説明する。a及びbのnビツ
トバイナリデイジタル値は減算器1aにより減算
されてそのオフセツトバイナリeはe=(a−b)
となる。同様に減算器1bの出力fにはf=(c
−d)のオフセツトバイナリが現れる。g、hは
減算器1a,1bのMSBのキヤリ出力で、上記
e、fが正の値の時にはそれぞれ“1”となり、
又e、fが負の値の時にはそれぞれ“0”とな
る。
トバイナリデイジタル値は減算器1aにより減算
されてそのオフセツトバイナリeはe=(a−b)
となる。同様に減算器1bの出力fにはf=(c
−d)のオフセツトバイナリが現れる。g、hは
減算器1a,1bのMSBのキヤリ出力で、上記
e、fが正の値の時にはそれぞれ“1”となり、
又e、fが負の値の時にはそれぞれ“0”とな
る。
制御回路8は信号g、hを受け、両者が同符、
号即ち、上記減算器1a,1b出力e、fが共に
正又は共に負であつた場合には、マルチプレクサ
4が上記出力eの反転出力をフルアダー7入力q
へ出力するように制御信号tを出力する。又、同
時に加算器7の最下位ビツト(以下LSBと称す)
段のキヤリ入力uに対し“1”を出力する。これ
により減算器1a,1b出力e、fが共に正であ
つた場合には上記フルアダー7入力qは上記減算
器1a出力eの負の値に変換される。又減算器1
a,1b出力e、fが共に負であつた場合には、
上記入力qは上記減算器1a出力eの正の値に変
換される。
号即ち、上記減算器1a,1b出力e、fが共に
正又は共に負であつた場合には、マルチプレクサ
4が上記出力eの反転出力をフルアダー7入力q
へ出力するように制御信号tを出力する。又、同
時に加算器7の最下位ビツト(以下LSBと称す)
段のキヤリ入力uに対し“1”を出力する。これ
により減算器1a,1b出力e、fが共に正であ
つた場合には上記フルアダー7入力qは上記減算
器1a出力eの負の値に変換される。又減算器1
a,1b出力e、fが共に負であつた場合には、
上記入力qは上記減算器1a出力eの正の値に変
換される。
一方、信号g、hが異符号であつた場合には、
制御回路8は、減算器1a出力eの正転出力をフ
ルアダー7入力qへ送出するように制御信号tを
出力する。又、同時に加算器7のLSB段のキヤ
リ入力uへ“0”を送出する。従つて、加算器7
は上記e、fの正、負の組合せにより以下の4つ
のうちのいずれか1つの計算を行なう。
制御回路8は、減算器1a出力eの正転出力をフ
ルアダー7入力qへ送出するように制御信号tを
出力する。又、同時に加算器7のLSB段のキヤ
リ入力uへ“0”を送出する。従つて、加算器7
は上記e、fの正、負の組合せにより以下の4つ
のうちのいずれか1つの計算を行なう。
() e、fが共に正の時には
f−e(|f|−|e|)
() e、fが共に負の時には
e−f(|e|−|f|)
() eが正、fが負の時には
e+f(|e|−|f|)
() eが負、fが正の時には
f+e(|f|−|e|)
以上の()〜()のいずれかの計算結果が
加算器7から出力され、フルアダー7出力rへは
(n+1)ビツト段のキヤリのみが出力される。
このキヤリはe−fあるいはf−eのオフセツト
バイナリのサインビツトである。従つてこのrは
計算結果が正の時“1”、負の時“0”となる。
加算器7から出力され、フルアダー7出力rへは
(n+1)ビツト段のキヤリのみが出力される。
このキヤリはe−fあるいはf−eのオフセツト
バイナリのサインビツトである。従つてこのrは
計算結果が正の時“1”、負の時“0”となる。
また制御回路8は制御信号vにより減算器1b
出力fが負の時にはフルアダー7出力fを正転
し、fが正の時にはフルアダー7出力rの反転信
号を出力するように1ビツトマルチプレクサ9を
制御する。従つて、1ビツトマルチプレクサ9出
力sには、|e|−|f|のオフセツトバイナリ
のサインビツトが出力される。
出力fが負の時にはフルアダー7出力fを正転
し、fが正の時にはフルアダー7出力rの反転信
号を出力するように1ビツトマルチプレクサ9を
制御する。従つて、1ビツトマルチプレクサ9出
力sには、|e|−|f|のオフセツトバイナリ
のサインビツトが出力される。
ここでe=a−b、f=c−dであるから、マ
ルチプレクサ9出力sは|a−b|−|c−d|
のオフセツトバイナリのサインビツトであり、 |a−b|≧|c−d|の時、s=1 |a−b|<|c−d|の時、s=0となるか
ら、該マルチプレクサ9の出力sがa、bの差の
絶対値とc、dの差の絶対値との比較結果とな
る。
ルチプレクサ9出力sは|a−b|−|c−d|
のオフセツトバイナリのサインビツトであり、 |a−b|≧|c−d|の時、s=1 |a−b|<|c−d|の時、s=0となるか
ら、該マルチプレクサ9の出力sがa、bの差の
絶対値とc、dの差の絶対値との比較結果とな
る。
なお、上記実施例では、入力をバイナリとして
説明したが、入力がオフセツトバイナリであつて
もよく、上記実施例と同様の効果を奏する。又、
入力が2の補数表示のバイナリである場合にも基
本的に第1図と同様の構成で差の絶対値を求める
ことができる。但しこの場合、4はnビツトのマ
ルチプレクサ、7は和の出力がなくキヤリ出力の
みのnビツト加算器とする必要がある。そしてこ
のとき、e、fはそれぞれa−b、c−dの2の
補数のデイジタル値、g及びhは減算器1a,1
bの最上位ビツトのサム出力で、e、fが正の値
の時には“0”、負の値の時には“1”となる。
またフルアダー7はnビツト段の和rのみを出力
するが、このキヤリrはe−fあるいはf−eの
2の補数表示のサインビツトであり、計算結果が
正の時“0”、負の時“1”となる。またsは|
e|−|f|の2の補数表示のサインビツトが出
力され、 |a−b|≧|c−d|の時、s=0 |a−b|<|c−d|の時、s=1 となり、該sがa、bの差の絶対値とc、dの差
の絶対値との比較結果となるものである。
説明したが、入力がオフセツトバイナリであつて
もよく、上記実施例と同様の効果を奏する。又、
入力が2の補数表示のバイナリである場合にも基
本的に第1図と同様の構成で差の絶対値を求める
ことができる。但しこの場合、4はnビツトのマ
ルチプレクサ、7は和の出力がなくキヤリ出力の
みのnビツト加算器とする必要がある。そしてこ
のとき、e、fはそれぞれa−b、c−dの2の
補数のデイジタル値、g及びhは減算器1a,1
bの最上位ビツトのサム出力で、e、fが正の値
の時には“0”、負の値の時には“1”となる。
またフルアダー7はnビツト段の和rのみを出力
するが、このキヤリrはe−fあるいはf−eの
2の補数表示のサインビツトであり、計算結果が
正の時“0”、負の時“1”となる。またsは|
e|−|f|の2の補数表示のサインビツトが出
力され、 |a−b|≧|c−d|の時、s=0 |a−b|<|c−d|の時、s=1 となり、該sがa、bの差の絶対値とc、dの差
の絶対値との比較結果となるものである。
以上のように、本発明に係る差の絶対値比較回
路によれば、2つの減算器のサインビツトを同時
に判断しこれに応じて第1及び第2の正転、反転
手段にその入力をビツト毎に正転あるいは反転さ
せるようにしたので、nビツトまたは(n+1)
ビツトのマルチプレクサが1つで済み、しかもイ
ンクリメンタを全て除去することができ、従来の
ものに比しその回路規模を縮小できる効果があ
る。
路によれば、2つの減算器のサインビツトを同時
に判断しこれに応じて第1及び第2の正転、反転
手段にその入力をビツト毎に正転あるいは反転さ
せるようにしたので、nビツトまたは(n+1)
ビツトのマルチプレクサが1つで済み、しかもイ
ンクリメンタを全て除去することができ、従来の
ものに比しその回路規模を縮小できる効果があ
る。
第1図は本発明の一実施例による差の絶対値比
較回路の構成図、第2図は従来の差の絶対値比較
回路の構成図、第3図は第2図の比較器の構成図
である。 図において、1a,1bは第1、第2の減算
器、2a,2cは反転器、4は(n+1)ビツト
マルチプレクサ、8は制御回路、9は1ビツトマ
ルチプレクサ、7はフルアダー(加算器)、10
a,10bは第1、第2の正転、反転手段であ
る。
較回路の構成図、第2図は従来の差の絶対値比較
回路の構成図、第3図は第2図の比較器の構成図
である。 図において、1a,1bは第1、第2の減算
器、2a,2cは反転器、4は(n+1)ビツト
マルチプレクサ、8は制御回路、9は1ビツトマ
ルチプレクサ、7はフルアダー(加算器)、10
a,10bは第1、第2の正転、反転手段であ
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 第1のnビツトデイジタル値から第2のnビ
ツトデイジタル値を減算する第1の減算器と、第
3のnビツトデイジタル値から第4のnビツトデ
イジタル値を減算する第2の減算器と、上記第1
の減算器の減算出力を入力とし該入力を全てのビ
ツトについて正転あるいは反転した信号を出力す
る第1の正転、反転手段と、上記第2の減算器の
出力と上記正転、反転手段の出力とを加算する加
算器と、該加算器の最上位ビツトのキヤリ出力の
みを正転又は反転して出力する第2の正転、反転
手段と、上記第1の減算器の最上位ビツトのキヤ
リ出力と上記第2の減算器の最上位ビツトのキヤ
リ出力とを受け上記両キヤリ出力の同符号、異符
号に応じて上記第1の正転、反転手段に反転及び
正転信号をそれぞれ出力させるとともに上記加算
器の最下位ビツトのキヤリ入力に1,0を出力し
上記第2の減算器の最上位ビツトの正、負に応じ
て上記第2の正転、反転手段に反転及び正転信号
をそれぞれ出力させる制御回路とを備え、上記第
2の正転、反転手段より上記第1、第2のnビツ
トデイジタル値の差の絶対値と上記第3、第4の
nビツトデイジタル値の差の絶対値との比較結果
が出力されることを特徴とする差の絶対値比較回
路。 2 上記第1ないし第4のnビツトデイジタル値
がバイナリデイジタル値またはオフセツトバイナ
リデイジタル値であり、上記第1、第2の減算器
の出力が最上位ビツトのキヤリ出力を含む(n+
1)ビツトの信号であることを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載の差の絶対値比較回路。 3 上記第1ないし第4のnビツトデイジタル値
が2の補数表示のバイナリデイジタル値であり、
上記第1、第2の減算器の出力がnビツトの信号
であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記
載の差の絶対値比較回路。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60056410A JPS61214025A (ja) | 1985-03-20 | 1985-03-20 | 差の絶対値比較回路 |
| US06/840,998 US4761759A (en) | 1985-03-20 | 1986-03-17 | Absolute value comparator for differences |
| DE19863609250 DE3609250A1 (de) | 1985-03-20 | 1986-03-19 | Absolutwertkomparator fuer differenzen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60056410A JPS61214025A (ja) | 1985-03-20 | 1985-03-20 | 差の絶対値比較回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61214025A JPS61214025A (ja) | 1986-09-22 |
| JPH0375900B2 true JPH0375900B2 (ja) | 1991-12-03 |
Family
ID=13026381
Family Applications (1)
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