JPH044464A - 累算器 - Google Patents

累算器

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Publication number
JPH044464A
JPH044464A JP2408820A JP40882090A JPH044464A JP H044464 A JPH044464 A JP H044464A JP 2408820 A JP2408820 A JP 2408820A JP 40882090 A JP40882090 A JP 40882090A JP H044464 A JPH044464 A JP H044464A
Authority
JP
Japan
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adder
input
register
data string
input terminal
Prior art date
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Pending
Application number
JP2408820A
Other languages
English (en)
Inventor
Kunitoshi Aono
邦年 青野
Maki Toyokura
真木 豊蔵
Toshiyuki Araki
敏之 荒木
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH044464A publication Critical patent/JPH044464A/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】
[0001]
【産業上の利用分野】
この発明は、固定小数点演算方式のデジタル演算回路に
関するものであり、特にデータ列の総和を演算し、さら
に有効ビット長に丸め演算を行う累算器に関するもので
ある。 [0002]
【従来の技術】
デジタル演算を行う演算装置においては、データ列DI
 (n):  (n=1〜N)の総和を求める演算(累
算)が頻出する。特に、デジタル信号処理においては、
畳み込み演算、マトリクス演算等、累算が頻出する。こ
のとき、固定小数点演算方式の累算器においては、演算
誤差を最小にするために、加算器およびレジスタのビッ
ト幅を入力データのビット幅よりオーバーフローが起こ
らないように大きく設計してあり、演算結果DOを精度
良く有限のビット幅で、たとえば入力データ列と同じビ
ット幅で表現するため、丸め演算(四捨五入、ここでは
O捨1人)が行われる。なお、丸め演算とは、累算結果
に2 を加算し、加算結果をシフタで右シフトして2 
の桁以上の下位ビットを切り捨てる演算をいい、累算の
回数と最終出力のビット幅が決まれば、丸め演算の桁m
も決定されるものである。 [0003] 図5は従来の累算器の一構成例を示すブロック図であり
、1は累算用の加算器2はレジスタ、3はリセット回路
、4は丸め演算用の加算器、5は右シフトを行うシフタ
である。 ここで、加算器1,4.レジスタ2およびシフタ5のビ
ット幅は、前述のように入力DIのビット幅より大きく
設計されている。 [0004] 以下に、図5の累算器の動作を図6の動作タイミング図
を参照しながら説明する。 図5の加算器1には、図6(b)に示す入力データ列D
I (n):  (n=1〜N)と図6 (C)に示す
レジスタ2の出力Q (n);  (n=1〜N)とが
図6 (a)に示すクロックに同期して一方および他方
の入力端子にそれぞれ順次入力される。加算された結果
A (n);  (n=1〜N)がレジスタ2に入力さ
れ、つぎのクロックで順次取り込まれる。すなわち、Q
 (n)=A (n−1)である。 [0005] 以上の一連の演算により、入力データ列DI  (n)
の累算が行われる。ただしレジスタ2は、リセット回路
3の制御により、予めII O11すなわちQ (0)
 =0にリセットされていなければならない。 以上の演算により、入力データ列DI  (n)の総和
がレジスタ2の出力Q (N)として求められるが、前
述のように精度良く有限のビット長で表現するため、丸
め演算(四捨五入)が必要である。すなわち、2 を加
算して、2 の桁以下の下位ビットを切り捨てる演算が
必要である。このような丸め演算を行うために累算用の
加算器1とは別の丸め演算用の加算器4を設け、この加
算器4でレジスタ2に得られている入力データ列DI 
 (n)の総和つまり出力Q (N)と、丸め演算用の
加算データR(R=2)とを加算する。そして、この演
算結果(図6 (d)参照)をシフタ5で右シフトして
、2 の桁以下の下位ビットを切り捨てる演算を行って
出力するようにしている(図6(e)参照)。 [0006]
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、従来の累算器において丸め演算を行う場
合には、丸め演算のために入力データ列DI (n)の
総和を求めた後で、丸め演算用の加算器4を用いてさら
に演算処理しなければならない。すなわち、回路規模お
よび演算時間が大きくなるという問題がある。特に、デ
ジタル信号処理等においては、処理のリアルタイム性が
重要であり、頻出する累算において、演算時間の短縮は
重大な課題であり、回路規模の削減も同様に重大課題で
ある。 [0007]
【課題を解決するための手段】
この発明の累算器は、入力データ列のビット幅より大き
いビット幅の加算器とレジスタとを主構成要素として、
入力データ列を加算器の一方の入力端子に入力しレジス
タの出力を加算器の他方の入力端子に入力し加算器の出
力をレジスタに入力することにより、入力データ列を累
算するとともに丸め演算用の加算データを加算し、得ら
れた演算結果をシフタにより右シフトして下位ビットを
切り捨てることにより、任意のビット幅に丸め演算を行
って出力するようにした固定小数点演算方式の累算器で
あって、 請求項1では、レジスタの内容を丸め演算用の加算デー
タに初期設定するための初期値設定回路を設けている。 [0008] また、請求項2では、加算器の他方の入力端子にマルチ
プレクサを設け、入力データ列の第1番目のデータが加
算器の一方の入力端子に入力されるときだけ丸め演算用
の加算データを選択して加算器の他方の入力端子に入力
し、入力データ列の第2番目以降のデータが加算器の一
方の入力端子に入力されるときはレジスタの出力を選択
して加算器の他方の入力端子に入力するように、マルチ
プレクサを制御している。 [0009]
【作用】
請求項1の構成によれば、予め丸め演算用の加算データ
を初期値設定回路に設定しておき、累算を行う前に丸め
演算用の加算データをレジスタにセットすることにより
、丸め演算用の加算データを初期値として入力データ列
を累算していくことになる。 [0010] また、請求項2の構成によれば、入力データ列の第1番
目のデータが入力されるときに丸め演算用の加算データ
が加算器に同時に入力され、請求項1の構成と同様に、
丸め演算用の加算データに入力データ列を累算していく
ことになる。 この結果、丸め演算のための加算器を必要とせずに入力
データ列を累算するとともに丸め演算用の加算データを
加算することが可能となり、また演算時間は丸め算なし
の累算のみの時間と等しくなる。この結果、回路規模お
よび演算時間を大幅に削減できる。 [0011]
【実施例】
図1は請求項1の発明の累算器の一実施例を示すブロッ
ク図である。図1において、1は加算器、2はレジスタ
、5はシフタであり、これらは図5の従来例と同一構成
要素である。ここで、加算器1.レジスタ2およびシフ
タ5は、入力データDIのビット幅より大きく設計され
ている。そして、6は丸め演算用の加算データをレジス
タ5にセットするための初期値設定回路である。 [0012] 以下に、図1の累算器の動作を図2の動作タイミング図
を参照しながら説明する。 図1の加算器1には、図2(b)に示す入力データ列D
I (n);  (n=1〜N)と図2 (C)に示す
レジスタ2の出力Q (n):  (n=1〜N)とが
図2(a)に示すクロックに同期して一方および他方の
入力端子にそれぞれ順次入力される。加算された結果A
 (n);  (n=1〜N)がレジスタ2に入力され
、つぎのクロックで順次取り込まれる。すなわち、Q 
(n)=A (n−1)である。 [0013] 以上の一連の演算により、入力データ列DI  (n)
の累算が行われる。ただしレジスタ2は、初期値設定回
路6の制御により、予め丸め演算用の加算データR(R
=2)が設定される。すなわち、Q (0)=Rである
。 初期値の設定は従来の累算器において、レジスタ2をリ
セットする処理と同様に簡単に実現できる。 [0014] 以上の演算により、出力Q (N)・には、入力データ
列DI  (n)の総和が求められるが、この時すでに
丸め演算用の加算データR(R=2)に対して入力デー
タ列DI (n)が累算されており、後はこの演算結果
Doをシフタ5で右シフトして、2 の相思下の下位ビ
ットを切り捨てる演算を行って出力(図2(d)参照)
するだけで丸め演算が実現できる。 [0015] この実施例によれば、従来例のような丸め演算用の加算
器を必要とせずに丸め演算用の加算データR(R=2)
を累算結果に加えることができ、丸め演算用の加算器が
不要な分だけ回路規模を縮小することができる。また、
従来例のような加算演算は行わず、加算データRをレジ
スタ2に初期設定するだけであるので累算および丸め演
算に要する演算時間を削減することができる。 [0016] つぎに、図3は請求項2の発明の累算器の一実施例を示
すブロック図である。 図3において、1は加算器、2はレジスタ、5はシフタ
であり、これらは図5の従来例と同一構成要素である。 ここでも、加算器1.レジスタ2およびシフタ5は入力
データDIのビット幅より大きく設計されている。そし
て、7はマルチプレクサであり、レジスタ2の出力かま
たは丸め演算用の加算データとなる初期値(R)を選択
して加算器1の他方の入力端子へ加える。 [0017] 図3の累算器の動作を図4の動作タイミング図とともに
説明する。 図3の加算器1には図4(b)に示す入力データ列DI
 (n):  (n=1〜N)と図4(C)に示すマル
チプレクサ7の出力Q (n):  (n=1〜N)と
が図4(a)に示すクロックに同期して一方および他方
の入力端子にそれぞれ順次入力される。加算された結果
A (n);  (n=1〜N)がレジスタ2に入力さ
れ、つぎのクロックで順次取り込まれる。 [0018] ここで、マルチプレクサ7は、入力データ列DI (n
)の第1番目のデータDI (1)が入力されるときだ
け前記丸め演算用の加算データRを選択して加算器1の
他方に入力端子に入力し、通常(第2番目以降のデータ
DI (2)〜DI (N)の入力時)は前記レジスタ
2からの出力を選択して加算器1の他方の入力端子へ入
力(帰還)するように、マルチプレクサ7が制御されて
いる。すなわち、Q (0)=Rである。 [0019] 以上の演算により、Q (N)には入力データ列DI 
 (n)の総和が求められるが、この時すでに丸め演算
のための加算データR(R=2)に対して入力データ列
DI (n)が累算されており、後はこの演算結果DO
をシフタ5で右シフトして、出力するだけで丸め演算が
実現できる(図4(d)参照)。 この実施例においても、請求項1の発明と同様、丸め演
算のための第2の加算器を必要とせず、さらに演算時間
は丸め演算なしの累算のみの時間と等しくなり回路規模
および演算時間を削減できるものである。 [0020]
【発明の効果】
請求項1の発明の累算器によれば、初期値設定回路を設
け、入力データ列の累算の前に丸め演算用の加算データ
をレジスタにセットすることにより、また請求項2の発
明の累算器によれば、加算器への他方の入力端子にマル
チプレクサを設け、入力データ列の第1番目のデータが
入力されるときだけ丸め演算用の加算データを加算器の
他方の入力端子に入力し、入力データ列の第2番目以降
のデータが加算器の一方の入力端子に入力されるときは
レジスタの出力を選択して加算器の他方の入力端子に入
力することにより、0からの累算ではなく、丸め演算用
の加算データに入力データ列を累算していくため、丸め
演算のための加算時間を全く必要とせず、丸め演算なし
の累算のみの時間と等しくなり、特にリアルタイム性の
重要なデジタル信号処理に用いれば、高速化の効果が非
常に大きい。 [0021] また、丸め演算のための第2の加算器を必要としなくな
り、累算器の構成要素の中で最も回路規模の大きな加算
器を削減できるため、累算器の回路規模をおよそ半分に
まで削減できる優れた効果を有する。 また、この発明の累算器をプログラム制御方式の演算器
(プロセッサ)の構成要素として用い、レジスタへの加
算データの設定、すなわち初期値設定回路の動作を、プ
ログラム制御によりプロセッサの資源を用いて行わせる
方法も容易に実現できるが、この場合においても上記発
明の効果が得られる侵れなプロセッサを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は請求項1の発明の一実施例の累算器の構成を示す
ブロック図である。
【図2】 図2は図1の累算器の動作タイミング図である。
【図3】 図3は請求項2の発明の一実施例の累算器の構成を示す
ブロック図である。
【図4】 図4は図3の累算器の動作タイミング図である。
【図5】 図5は従来の累算器の構成を示すブロック図である。
【図6】 図6は図5の累算器の動作タイミング図である。
【符号の説明】
1 加算器 2 レジスタ 5 シフタ 6 初期値設定回路 7 マルチプレクサ
【書類芯】
【図11 図面 【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力データ列のビット幅より大きいビット
    幅の加算器とレジスタを主構成要素として、前記入力デ
    ータ列を前記加算器の一方の入力端子に入力し前記レジ
    スタの出力を前記加算器の他方の入力端子に入力し前記
    加算器の出力を前記レジスタに入力することにより、前
    記入力データ列を累算するとともに、丸め演算用の加算
    データを加算し、得られた演算結果をシフタにより右シ
    フトして下位ビットを切り捨てることにより、任意のビ
    ット幅に丸め演算を行って出力するようにした固定小数
    点演算方式の累算器であって、前記レジスタの内容を予
    め前記丸め演算用の加算データに初期設定するための初
    期値設定回路を設けたことを特徴とする累算器。
  2. 【請求項2】入力データ列のビット幅より大きいビット
    幅の加算器とレジスタを主構成要素として、前記入力デ
    ータ列を前記加算器の一方の入力端子に入力し前記レジ
    スタの出力を前記加算器の他方の入力端子に入力し前記
    加算器の出力を前記レジスタに入力することにより、前
    記入力データ列を累算するとともに、丸め演算用の加算
    データを加算し、得られた演算結果をシフタにより右シ
    フトして下位ビットを切り捨てることにより、任意のビ
    ット幅に丸め演算を行って出力するようにした固定小数
    点演算方式の累算器であって、前記加算器の他方の入力
    端子にマルチプレクサを設け、前記入力データ列の第1
    番目のデータが前記加算器の一方の入力端子に入力され
    るときだけ前記丸め演算用の加算データを選択して前記
    加算器の他方の入力端子に入力し、前記入力データ列の
    第2番目以降のデータが前記加算器の一方の入力端子に
    入力されるときは前記レジスタの出力を選択して前記加
    算器の他方の入力端子に入力するように、前記マルチプ
    レクサを制御したことを特徴とする累算器。
JP2408820A 1990-02-05 1990-12-28 累算器 Pending JPH044464A (ja)

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JP2646590 1990-02-05
JP2-26465 1990-02-05

Publications (1)

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JPH044464A true JPH044464A (ja) 1992-01-08

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ID=12194270

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JP2408820A Pending JPH044464A (ja) 1990-02-05 1990-12-28 累算器

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JP (1) JPH044464A (ja)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01158814A (ja) * 1987-12-16 1989-06-21 Hitachi Ltd 高速信号処理プロセツサ
JPH01266668A (ja) * 1988-04-18 1989-10-24 Hitachi Ltd 情報処理装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01158814A (ja) * 1987-12-16 1989-06-21 Hitachi Ltd 高速信号処理プロセツサ
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