JPH0417063A - データ累積装置 - Google Patents

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、ディジタル乗算演算等で使用されるデータ累
積装置、特に累積演算と同時に丸め演算を実行できるデ
ータ累積装置に関する。

〔従来の技術〕

ディジタル乗算演算は、加算演算とシフト演算で実行す
るのが一般的であり、これらを組合せたデータ累積装置
が広く知られている。例えば、「コンパクト電子回路ハ
ンドブック」　（丸善株式会社、平成元年１月３１日発
行）の第１３３頁〜１３７頁に記載のものがある。

〔発明が解決しようとする課題〕

ディジタル乗算において、例えばＭビットの入力と、Ｎ
ビットの入力とを乗算するとＭ＋Ｎビットの結果が出力
されるが、目的によっては上位側のＰピッＩ〜のみを必
要とし、しかもＭ十Ｎビットを丸めてＰビットとした値
を必要とする場合がある。

この様に丸め演算を実行して必要なビット幅の結果を得
ようとする場合、従来は累積演算を終了した後に、適当
な丸め回路により丸め演算を実行していた。このため累
積器と丸め回路が必要となり、装置構成点数が大となり
、且つ演算時間が長くなるとの問題があった。

本発明の目的は、丸め回路を使うことなく、累積演算の
過程で丸め機能を達成してなるデータ累積装置を提供す
るものである。

更に、本発明の目的は、丸め以外の機能を演算の過程で
達成してなるデータ累積装置を提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、本来゛の入力と別の入力とを加算する加算器
と、該加算器出力をラッチするレジスタと、該レジスタ
のラッチ出力をそのまま通過させるか任意の設定値を出
力するかの選択を行う選択手段と、該選択手段の選択出
力を上記加算器への別の入力として供給する手段と、上
記レジスタのラッチ出力を累積結果として出力する手段
と、より成る（請求項１）。

更に本発明は、」二記選択手段での任意の設定値とは、
丸め演算のための初期値とし、該初期値の選択は累積演
算の最初のサイクルとした（請求項２）。

更に本発明は、上記丸め演算のための初期値とは、上記
本来の入力データと同一ビット長を有し且つ丸め演算対
応ビット位置に１をセットしてなる値とした（請求項３
）。

〔作用〕

本発明によれば、加算器への別の入力として、レジスタ
のラッチ出力か任意の設定値かを自在に選択でき、累積
演算に任意の設定値を加味させることができる（請求項
１）。

更に本発明によれば、任意の設定値として、丸め演算の
ための初期値が付与され、かつ、この初期値の選択は累
積演算の最初のサイクルとし、これにより、丸め演算を
累積演算の過程で達成する（請求項２）。

更に本発明は、初期値は、本来の入力データと同一ビッ
ト長で且つ丸め演算対応ピッ１−位置のみを１とするデ
ータとし、これにより加算器の構造を従前と同じくした
ままで、丸め演算を特徴する請求項３）。

〔実施例〕

第１図は、本発明の丸め演算機能を持つデータ累積装置
の実施例図を示す。データ累積装置は、加算器１００．
レジスタ２００．セレクタ３００より成る。

加算器１００は、本来のデータ入力１０と別の入力４０
との２人力を加算する。レジスタ２００は、この加算結
果をラッチする。セレクタ３００は、レジスタ２００の
ラッチ出力をフィードバックループ３０を介して人力し
、これを選択してそのまま別の入力４０として加算器１
００へ入力する。

このセレクタ３００は、丸め演算のための初期値かルー
プ３０からのラッチ出力かの選択を行う。

丸め演算のための初期値は、累積演算の最初のサイクル
でのみ選択され、第２サイクルから最終サイクルまでに
あってはループ３０からのラッチ出力を選択する。

この結果、丸め演算のための初期値は、最初の入力デー
タに初期値として加算されたことになり、以後の累積演
算の第２サイクル後にあっては通常の累積演算を行う。

最終累積演算結果は、出力２０として外部に導かれる。

第２図は、レジスタ２００の具体的な実施例を示す。こ
の実施例では、加算器１００出力データ５０のピッ１−
長を５ビツトとし、且つ累積演算のサイクル数を４サイ
クルとして扱っている。５つのレジスタ２０１〜２０５
は、この５ビツトデータを並列にビット毎にラッチする
レジスタである。

更に、３つのレジスタ２０６，２０７，２０８゜及び切
換器２１０を設けておき、１サイクル〜３サイクルで出
現する入力データ５０中の最下位（ＬＳＢ）を次々にラ
ッチさせる。ラッチの仕方は、第１サイクルのＬＳＢは
レジスタ２０８．第２サイクルのＬＳＢはレジスタ２０
７．第３サイクルのＬＳＢはレジスタ２０６へ分配する
ように、切換器２１０が制御を行う。

各サイクルにあっては、レジスタ２０１〜２０４内の上
位４ビツト３１〜３４がフィードバックループ３０へと
送る。累積最終出力２ｏは、レジスタ２０１〜２０８の
８ビツト出力となる。

第３図は、セレクタ３００の実施例を示す。セレクタ３
００は、１つのオアゲート３０１．３つのアンドゲート
３０２，３０３，３０４より成る。

この４つのゲート３０１〜３０４へは反転初期値設定信
号ＩＮＴが共通入力するが、オアゲート３０１へのみ反
転信号即ちＩＮＴが入力する。従って、初期値設定信号
ＩＮＴを最初のサイクルで与えれば、その時のレジスタ
２００の４ビツトはオールゼロである故に、オアゲート
３０１のみが１を出力し、アンドゲート３０２〜３０４
はすべてＯを出力する。かくして、１０００なる４ビッ
ト初期値が最初のサイクルで加算器１００への刈入力４
０となる。第２サイクル以後にあっては、レジスタ２０
０の出力が乗るループパス３ｏのデータが各ゲート３０
１〜３０４からそのまま出力する。

第４図は、人力データが４ビツトの場合での本実施例の
動作を説明するための図である。先ず初期値を与えない
状態での動作を説明する。第１〜第４サークルまでの本
来の入力は、各々１０１０゜００００．１０００．１０
１０とした。これらが４回累積加算された結果は、０１
１．１１０１０（８ビツト）となる。ここで、下位の３
ビツトｒｏ　１０Ｊはレジスタ２０６〜２０７にラッチ
された各サイクル毎のＬＳＢ、上位の５ピツｈｒ。

１１１１ｊはレジスタ２０１〜２０５にラッチされた最
終累積結果である。

かかる計算例では、４ビツトの入力に対し８ピツ１〜の
精度のデータが得られたことになる。

然るに、８ビット精度は不要であり、例えば４ビット精
度の出力を必要とすると、この要求に対応した丸め演算
が必要となる。そこで、必要なビット幅でのＬＳＢの１
つ下位のビットに対して丸めを実行する。そのために、
本実施例では、第１サイクル時のフィードバック入力と
して、１００Ｏなる初期値を与えることとした。

初期値を与えた結果は、１０００となる。初期値を与え
ない場合には前述したように０１１１であったが、上位
から５ビツト位置で丸め処理をした結果が１０００とし
て得られたことになる。

第５図には、第４図の演算でのレジスタ２００（２０１
〜２０８）でのデータ推移を示す。

第５図で、第１サイクルでは本来の入力１０１０と初期
値１０００との加算を行い、その加算結果は５ビツトデ
ータ１００１０となる。この５ビツトがレジスタ２０１
〜２０５にラッチされる。

一方、レジスタ２０６〜２０８は未だデータは存在しな
い（×印）。但し、レジスタ２０１〜２゜８の初期値を
オールＯとすれば、゛第１サイクルの演算終了時には、
レジスタ２０６〜２０８のデータは０００である。

レジスタ２０５にラッチされたＬＳＢの１ビツトデータ
はその後レジスタ２０８にラッチされるが、このレジス
タ２０８へのラッチタイミングは切換器２１０の出力５
８が決定する。このタイミングは、レジスタ２０５への
ラッチ直後としてもよく、フィードバックループ３０に
レジスタ２０１〜２０４のラッチ出力と同時に出力させ
てもよい。また、このことは、第１サイクルとみるか第
２サイクルとみるかは定義によって定まる。本実施例で
は、第１サイクルとした。第２サイクル以降でも同様な
考え方でよい。

第２サイクルでは、第１サイクルで得た上位４ビツト出
力データ１００１と本来の入力データ００００との加算
を行い、その加算結果は５ビツトデータ０１００１とな
り、レジスタ２０１〜２゜５にラッチする。レジスタ２
０５のＬＳＢは、切換信号５７によりレジスタ２０７へ
移される。

第３サイクルでは、第２サイクルで得た上位４ビツト出
力データ０１００と本来の入力データ１０００との加算
を行い、加算結果は５ビツトデータ０１１００となり、
レジスタ２０１〜２０５にラッチする。レジスタ２０５
のＬＳＢは切換信号５６によりレジスタ２０６へ移され
る。

第４サイクルでは、第３サイクルで得た上位４ビット出
力データＯｉ　１０と本来の入力データ１０１０との加
算を行い、加算結果は５ビツトデータ１００００となり
、レジスタ２０１〜２０５にラッチする。

かくして得たレジスタ２０１〜２０８について、下位４
ビツト目（上位から数えて５ビツト目）の位置が丸め位
置となり、上位の４ビツトが丸め演算後の必要な４ビツ
トデータとなる。

以上のように、本実施例によれば、必要なビット幅に応
じて初期値設定のビット位置を変えることにより、必要
な丸め演算を実行できる。

本実施例は、必要なデータを４ビツトとしたが、６ビツ
トとするには、第３図のオアゲート３０１をアンドゲー
トに置換し、アンドゲート３０３をオアゲー１へにすれ
ばよい。また、入力データのピッ１−長にも特に制限は
ない。

更に、セレクタ３００は第３図以外の構成もありうる。

要は、初期値とフィードバックループデータとの切り換
えをタイミング的に行えればよい。

更に、丸め演算の例としたが、単なる初期値設定とする
やり方や、累積プロセスに強制的に任意の設定値を割込
ませるといった事例にも本発明は適用できる。

また、バー１〜ウエアの例で説明したが、ソフトウェア
レベルでも実現可能である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、累積演算に任意の設定値を力■味させ
ることができ、累積演算内容に幅を持たせることができ
た。

更に本発明によれば、累積演算での丸め演算を行うに際
して、丸め回路を付加することなく、最初のサイクルで
丸め演算対応の初期値をフィードバック系路に与えるだ
けで、丸め演算を実行できるとの効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の丸め演算を行うデータ累積装置の実施
例図、第２図は本発明のレジスタ２００の実施例図、第
３図は本発明のセレクタ３００の実施例図、第４図は丸
め演算の説明図、第５図は丸め演算を行う際のレジスタ
２００でのデータ構成側図である。 １００・・・加算器、２００　・レジスタ、３００・・
セレクタ、２０１〜２０８　用レジスタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、本来の入力と別の入力とを加算する加算器と、該加
   算器出力をラッチするレジスタと、該レジスタのラッチ
   出力をそのまま通過させるか任意の設定値を出力するか
   の選択を行う選択手段と、該選択手段の選択出力を上記
   加算器への別の入力として供給する手段と、上記レジス
   タのラッチ出力を累積結果として出力する手段と、より
   成るデータ累積装置。 ２、上記選択手段での任意の設定値とは、丸め演算のた
   めの初期値とし、該初期値の選択は累積演算の最初のサ
   イクルとする請求項１のデータ累積装置。 ３、上記丸め演算のための初期値とは、上記本来の入力
   データと同一ビット長を有し且つ丸め演算対応ビット位
   置に１をセットしてなる値とする請求項２のデータ累積
   装置。