JPH0418334B2 - - Google Patents

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JPH0418334B2
JPH0418334B2 JP57077066A JP7706682A JPH0418334B2 JP H0418334 B2 JPH0418334 B2 JP H0418334B2 JP 57077066 A JP57077066 A JP 57077066A JP 7706682 A JP7706682 A JP 7706682A JP H0418334 B2 JPH0418334 B2 JP H0418334B2
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JP
Japan
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Shunsuke Yoda
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Toshiba Corp
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Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F7/00Methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
    • G06F7/38Methods or arrangements for performing computations using exclusively denominational number representation, e.g. using binary, ternary, decimal representation
    • G06F7/48Methods or arrangements for performing computations using exclusively denominational number representation, e.g. using binary, ternary, decimal representation using non-contact-making devices, e.g. tube, solid state device; using unspecified devices
    • G06F7/50Adding; Subtracting
    • G06F7/504Adding; Subtracting in bit-serial fashion, i.e. having a single digit-handling circuit treating all denominations after each other
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
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    • G06F7/38Methods or arrangements for performing computations using exclusively denominational number representation, e.g. using binary, ternary, decimal representation
    • G06F7/48Methods or arrangements for performing computations using exclusively denominational number representation, e.g. using binary, ternary, decimal representation using non-contact-making devices, e.g. tube, solid state device; using unspecified devices
    • G06F7/499Denomination or exception handling, e.g. rounding or overflow
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    • G06F7/49947Rounding

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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は丸め演算機能を有するデイジタル加
算回路に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
デイジタル演算において、例えばトランスバー
サル型フイルタのように入力信号と重み係数の積
を逐次加算し、その加算結果をある語長に丸めて
出力する演算が必要になる。
上述の入力信号と重み係数の積を逐次加算する
演算機能を有する加算回路の基本構成を第1図に
示す。この加算回路は半加算器11,12、論理
和回路13、1クロツクの遅延素子14により構
成されている。半加算器11,12は2コの入力
を入力端子X11,Y11,X12,Y12に加えた場合に
これらの入力の排他論理和と論理積を出力端子
U11,V11,U12,V12から出力する論理機能を有
するもので、この半加算器11,12の入力を
X,Yとし、出力をU,Vとしたときの入力X,
Yと出力U,Vとの関係は U=XY V=X・Y ……(1) で表わすことができる。ここでは排地論理
和、・は論理積を意味する論理演算記号である。
第1図の回路において、いま半加算器11の入
力端子X11,Y11に入力信号A,Bを入力すると、
出力端子U11からABの出力信号が、また出力
端子V11からA・Bの出力信号が出力される。こ
の半加算器11の出力端子V11と半加算器12の
出力端子V12より出力される信号を論理和回路1
3で演算して得られた出力信号をCnとすれば、
出力信号Cnは遅延素子14により1クロツク遅
延されて半加算器12の入力端子X12にキヤーリ
信号Cn-1として帰還される。
そして、論理和回路13には半加算器11の出
力端子V11から出力信号A・Bが半加算器12の
出力端子12から出力信号A・Cn-1B・Cn-1が入
力されるため、論理和回路13の出力端子から Cn=A・B+A・Cn-1+B・Cn-1 ……(2) の出力信号が出力される。ここで+は論理和を意
味する論理演算記号である。この加算回路の出力
は半加算器12の出力端子U12よりS′の出力信号
として出力される。出力信号S′はキヤリー信号
Cn-1と出力端子U11の出力信号ABとの排地論
理和となり、 S′=ABCn-1 ……(3) によつて記述することができる。
次に、第2図により逐次加算の結果をある語長
に丸めて出力する丸め回路の基本構成を説明す
る。この丸め回路は半加算器21、論理積回路2
2,23遅延素子24,25、論理和回路26に
より構成されている。半加算器21の入力端子
X21には、論理積回路22においてゲート信号
GRAにより、語長Pビツトの丸め回路の入力信号
S′の下位(P−q)ビツトがマスクされた信号
S1′が入力される。入力端子Y21には論理積回路2
3においてゲート信号GRBにより、入力信号
S1′の下位(P−q−1)ビツトと上位qビツト
がマスクされた信号S2′と、半加算器21の出力
端子V21のキヤリー出力信号Cnがそれぞれ遅延素
子24,25を介して論理和回路26により演算
されたキヤリー信号Cn-1が入力される。これに
より、丸め回路の出力信号Sは半加算器21の出
力端子U21より出力され、 S=S1′Cn-1 で表わすことができる。出力信号Sは入力信号
S′の(P−q)ビツト目が“0捨1入”された語
長qビツトの信号である。ここでキヤリー出力信
号Cnは Cn=S1′・Cn-1 で表わすことができる。
このように加算回路と丸め回路は、一般に別個
に構成されているのでLSIのように多数の加算回
路および丸め回路を含む場合には、これが全体の
構成に影響して複雑化することを避けることがで
きない。
上述のように、加算回路と丸め回路は基本的に
は半加算器によつて構成されているため、2つの
演算が同時に成されることがなければ半加算器を
共用して加算と丸め演算が可能である。
〔発明の目的〕
この発明は上記の事情に着目してなされたもの
で、加算と丸めの二つの演算が可能であり、多数
用いる場合にも全体の構成を簡略化し得るデイジ
タル加算回路を提供することを目的とする。
〔発明の概要〕
この発明は、デイジタル加算回路を第1および
第2の半加算器、第1および第2の論理積回路、
論理和回路および遅延素子によつて構成し、半加
算器を含むこれらの構成要素を加算の演算の場合
と丸めの演算の場合に共用したものである。
すなわち、この発明は加算モードと該加算モー
ドでの加算出力信号S′の語長Pをq<Pなる所定
の語長qに丸める丸め演算モードを有するデイジ
タル加算回路において、加算モードにおいて被加
算入力が与えられ、丸め演算モードにおいて常時
ローレベルが与えられる入力信号Aと、前記加算
出力信号S′とを受け、排他論理和出力および論理
積出力を発生する第1の半加算器31と、この第
1の半加算器31からの排他論理和出力とキヤリ
ー入力信号Cn-1を受けて排他論理和出力および
論理積出力を発生し、加算モードにおいて排他論
理和出力として前記加算出力信号S′を得る第2の
半加算器32と、前記加算出力信号S′と、加算モ
ードにおいて常時ローレベルとなり、丸め演算モ
ードにおいて前記加算出力信号S′の(P−q+
1)〜pビツト目でハイレベル、他の期間にロー
レベルとなる第1のゲート信号GRAとを入力とす
る第1の論理積回路34と、この第1の論理積回
路34の出力と前記第1および第2の半加算器3
1,32からの論理積出力を入力としてキヤリー
出力信号Cnを発生する論理和回路35と、この
論理和回路34からのキヤリー出力信号を遅延し
て前記キヤリー入力信号Cn-1を得る遅延素子3
6と、前記加算出力信号S′と、丸め演算モードに
おいて前記加算出力信号S′の(P−q)ビツト目
でハイレベル、他の期間でローレベルとなる第2
のゲート信号GRBとを入力として丸め出力信号S
を発生する第2の論理積回路33とを具備したこ
とを特徴とする。
〔発明の効果〕
この発明によれば加算と丸めの二つの演算を1
個の比較的簡単な構成で実現できるので、特に
LSIのようにこのような回路を多数必要とする場
合に有利であり、全体としての簡略化並びに低価
格化を計ることができる。
〔発明の実施例〕
以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説
明する。第3図はこの発明を蓄積加算回路に通用
した場合を示すものである。図に示すように第1
および第2の半加算器31,32、2入力の第1
および第2の論理積回路33,34、3入力の論
理和回路35、1クロツクの遅延素子36、メモ
リ37によつて構成されている。入力信号Aおよ
びメモリ37の出力信号Bは第1の半加算器31
の入力端子X31,Y31に入力される。その排他論
理和出力は出力端子U31から半加算器32の入力
端子Y32に入力され、また論理積出力は出力端子
V31から論理和回路35の入力端子35bに入力
される。
一方、論理積回路34の入力端子34a,34
bに入力信号Bと第2のゲート信号GRBを入力さ
せ、その出力信号B2′は論理和回路35の入力端
子35cに入力される。この論理和回路35から
キヤリー出力信号Cnが出力され遅延素子36で
1クロツク遅延されて第2の半加算器32の入力
端子X32にキヤリー入力信号Cn-1となつて帰還さ
れる。半加算器32の出力端子U32から出力信号
S′がメモリ37に入力され、その出力信号は論理
積回路33の入力端子33aに入力される。この
とき、論理積回路33の入力端子33bに第1の
ゲート信号GRAが入力され、論理積回路33から
出力信号Sが出力される。半加算器32の出力端
子V32の出力信号が論理和回路35の入力端子3
5aに入力される。
加算動作例えば入力信号AをN回路逐次加算す
る場合、ゲート信号GRBは“L”となるので、図
中破線で囲んだ部分は第1図を動作と同じにな
る。したがつて、加算出力信号S′およびキヤリー
出力信号Cnは上述と同様に第(2)式 Cn=A・B+A・Cn-1+B・Cn-1 ……(2) によつて記述することができる。この回路の出力
は半加算器32の出力端子U32よりS′の出力信号
として出力される。出力信号S′はキヤリー信号
Cn-1と、半加算器31の出力端子U31の出力信号
ABの排他論理和として上述と同様に第(3)式
S′=ABCn-1 ……(3) によつて記述することができる。このようにして
加算の演算を行なうことができる。
一方、丸め動作例えば語長Pビツトの逐次加算
結果S′を語長qビツトのSに丸める場合、入力信
号Aは“L”となり、またゲート信号GRAは(P
−q+1)〜Pビツト目で“H”、その他で“L”
となり、さらにゲート信号GRBは(P−q)ビツ
ト目“H”、その他で“L”となる。このとき、
語長Pビツトの信号Bの下位1〜(P−q−1)
ビツトの部分をB3′、(P−q)ビツトの部分を
B2′、上位(P−q+1)〜Pビツトの部分を
B1′とすると、丸め回路の出力は次のようになる。
() 1≦n<P−qのとき、論理積回路34の
出力は“L”、半加算器32の出力端子V32
出力V=B3′・Cn-1も“L”(C0は“L”であ
る)となるため、丸め出力信号S′は入力信号
B3′がそのまま出力される。
() n=P−qのとき、論理積回路34の出力
はB2′、キヤリー入力信号Cn-1は1ビツト前の
キヤリー出力信号Cnが“L”となるため、丸
め出力信号S′は入力信号B2′に等しく、またキ
ヤリー出力信号CnもB2′に等しくなる。
() P−q<n≦Pのとき、丸め出力信号S′は
1ビツト前の入力信号B2′が“L”であれば入
力信号B1′に等しくなり、入力信号B2′が“H”
であれば入力信号B1′のLSBに“1”が加算さ
れた信号となる。そして丸め信号S′のうち下位
(P−q)ビツトの部分(B3′とB2′)はゲート
信号GRAによつてマスクされて、上位qビツト
の部分B1′が丸め出力信号Sとして出力される。
したがつて、このような構成によれば2つの演
算が同時に成されることがなければ、加算回路を
構成する半加算器等を共用して加算回路に丸め演
算機能を付加することができるので、構成を簡略
化しかつ低価格化を計ることができる。
第4図は上記実施例を一層具体化した構成を示
すもので、3入力の論理積回路41〜44、4入
力の論理積回路45,50、2入力の論理積回路
46〜49、2入力の論理積回路51、1クロツ
クの遅延素子52、否定回路53〜55によつて
構成されている。論理積回路41には入力信号
A,Bおよびキヤリー信号Cn-1が、42には入
力信号A、否定回路55の出力信号および否定
回路53の出力信号-1が、43には否定回路
54の出力信号、入力信号Bおよび否定回路5
3の出力信号-1が、44には否定回路54の
出力信号、否定回路55の出力信号およびキ
ヤリー信号Cn-1が入力される。これらの論理積
回路41〜44の出力信号は2入力の論理積回路
51の一方の入力端子に入力される。この論理積
回路51の他方の入力端子にゲート信号GRAが入
力され、出力端子から出力信号Sが出力される。
一方、論理積回路46には入力信号A,Bが、
47には入力信号A、キヤリー信号Cn-1が、4
8には入力信号B、キヤリー信号Cn-1が、49
には入力信号B、ゲート信号GRB、ゲート信号
GRBが入力される。これらの論理積回路46〜4
9は入力の論理積回路50に入力され、その出力
信号は遅延素子52によつて1クロツク遅延され
てキヤリー入力信号Cn-1になり、上述したよう
に論理積回路41,44,47,48に入力され
る。一方キヤリー入力信号Cn-1は否定回路53
により反転されて論理積回路42,43に入力さ
れる。
以上の構成により、この加算回路は加算演算お
よび丸め演算動作が第3図と同様に行なうことが
できる。
次に第5図は第3図の実施例を一層具体化した
他の構成を示すもので、2入力の論理積回路61
〜63,66〜68、3入力の負論理積回路6
4、4入力の負論理和回路65、3入力の負論理
和回路70、2入力の負論理積回路69,71,
73、1クロツクの遅延素子72よつて構成され
ている。
論理積回路61〜63のそれぞれの一方の入力
端子には入力信号A,B、キヤリー入力信号
Cn-1が入力され、他方の入力端子には論理和回
路70の出力信号Cn′が共通に入力される。論理
積回路64の入力端子には入力信号A,Bおよび
キヤリー入力信号Cn-1が、66には入力信号A,
Bが、67には入力信号A、キヤリー信号Cn-1
が、68には入力信号B、キヤリー信号Cn-1
入力される。負論理和回路69の入力端子にはゲ
ート信号GRBと入力信号Bが入力される。また負
論理和回路65の入力端子には論理積回路61〜
64の出力信号が入力される。そして、負論理和
回路65の出力信号とゲート信号GRAは負論理積
回路73に入力され、その出力が出力信号Sとな
る。
負論理割回路70の入力端子には論理積回路6
6〜68の各出力信号が入力される。この負論理
和回路70の出力信号と負論理積回路69と出力
信号が負論理積回路71に入力され、その出力が
遅延素子72によつて1クロツク遅延されてキヤ
リー入力信号Cn-1となる。
以上の構成により、加算回路は加算演算および
丸め演算動作が第3図の場合と同様に行なうこと
ができる。
なお、この発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく。要旨を変更しない範囲において種々変
形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の加算回路の基本的な構成を示す
回路図、第2図は従来の丸め回路の基本的な構成
を示す回路図、第3図はこの発明の一実施例を示
す回路図、第4図または第5図はこの実施例を一
層具体化した構成を示す回路図である。 11,12……半加算器、13……論理和ゲー
ト、14……1クロツクの遅延素子、X11,Y11
X12,Y12……入力端子、U11,V11,U12,V12
…出力端子、A,B……入力信号、Cn,S′……
出力信号、Cn-1……キヤリー信号、S1′……入力
信号、21……半加算器、22,23……論理積
回路、24,25……遅延素子、26……論理和
回路、GRA,GRB……ゲート信号、X21,Y21
…入力端子、U21,V21……出力端子、S……出
力信号、31,32……半加算器、33,34…
…2入力の論理積ゲート、35……3入力の論理
和回路、33a,33b,34a,34b,35
a〜35c……入力端子、36……1クロツクの
遅延素子、37……メモリ、X31,Y31,X32
Y32……入力端子、U31,V31,U32,V32……出力
端子、44′〜44……3入力の論理積回路、4
5,50……4入力の論理和回路、46〜49,
51……2入力の論理積回路、52……1クロツ
クの遅延素子、53〜55……否定回路、Cn-1
A,……出力信号、61〜63,66〜68…
…2入力の論理積回路、64……3入力の論理積
回路、65……4入力の負論理積回路、69,7
1,73……2入力の負論理積回路、70……3
入力の負論理和回路、72……1クロツクの遅延
素子。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 入力信号を逐次加算する加算モードと該加算
    モードでの加算出力信号の語長Pをq<Pなる所
    定の語長qに丸める丸め演算モードを有するデイ
    ジタル加算回路において、 加算モードにおいて被加算入力が与えられ、丸
    め演算モードにおいて常時ローレベルが与えられ
    る入力信号と、前記加算出力信号とを受け、排他
    論理和出力および論理積出力を発生する第1の半
    加算器と、 この第1の半加算器からの排他論理和出力とキ
    ヤリー入力信号を受けて排他論理和出力および論
    理積出力を発生し、加算モードにおいて排他論理
    和出力として前記加算出力信号を得る第2の半加
    算器と、 前記加算出力信号と、加算モードにおいて常時
    ローレベルとなり、丸め演算モードにおいて前記
    加算出力信号の(P−q+1)〜Pビツト目でハ
    イレベル、他の期間にローレベルとなる第1のゲ
    ート信号とを入力とする第1の論理積回路と、 この第1の論理積回路の出力と前記第1および
    第2の半加算器からの論理積出力を入力としてキ
    ヤリー出力信号を発生する論理和回路と、 この論理和回路からのキヤリー出力信号を遅延
    して前記キヤリー入力信号を得る遅延素子と、 前記加算出力信号と、丸め演算モードにおいて
    前記加算出力信号の(P−q)ビツト目でハイレ
    ベル、他の期間でローレベルとなる第2のゲート
    信号とを入力として丸め出力信号を発生する第2
    の論理積回路と を具備したことを特徴とするデイジタル加算回
    路。
JP57077066A 1982-05-08 1982-05-08 デイジタル加算回路 Granted JPS58195250A (ja)

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JP57077066A JPS58195250A (ja) 1982-05-08 1982-05-08 デイジタル加算回路

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JPS58195250A JPS58195250A (ja) 1983-11-14
JPH0418334B2 true JPH0418334B2 (ja) 1992-03-27

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