JPH0488422A - バレルシフタ - Google Patents

バレルシフタ

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JPH0488422A
JPH0488422A JP2196079A JP19607990A JPH0488422A JP H0488422 A JPH0488422 A JP H0488422A JP 2196079 A JP2196079 A JP 2196079A JP 19607990 A JP19607990 A JP 19607990A JP H0488422 A JPH0488422 A JP H0488422A
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JP
Japan
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selectors
selector
bit
wiring
bits
Prior art date
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Pending
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JP2196079A
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English (en)
Inventor
Kazuyuki Men
一幸 面
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Toshiba Corp
Toshiba Electronic Device Solutions Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Microelectronics Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Microelectronics Corp filed Critical Toshiba Corp
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Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F5/00Methods or arrangements for data conversion without changing the order or content of the data handled
    • G06F5/01Methods or arrangements for data conversion without changing the order or content of the data handled for shifting, e.g. justifying, scaling, normalising
    • G06F5/015Methods or arrangements for data conversion without changing the order or content of the data handled for shifting, e.g. justifying, scaling, normalising having at least two separately controlled shifting levels, e.g. using shifting matrices
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C7/00Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
    • G11C7/10Input/output [I/O] data interface arrangements, e.g. I/O data control circuits, I/O data buffers
    • G11C7/1015Read-write modes for single port memories, i.e. having either a random port or a serial port
    • G11C7/1036Read-write modes for single port memories, i.e. having either a random port or a serial port using data shift registers
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C7/00Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
    • G11C7/10Input/output [I/O] data interface arrangements, e.g. I/O data control circuits, I/O data buffers
    • G11C7/1006Data managing, e.g. manipulating data before writing or reading out, data bus switches or control circuits therefor
    • G11C7/1012Data reordering during input/output, e.g. crossbars, layers of multiplexers, shifting or rotating

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)

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】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) この発明は、入力データの配列を変更する整列回路を有
するバレルシフタに関し、特にセルアレイのレイアウト
の改良に関する。
(従来の技術) 複数のビットを1度にシフト可能なバレルシフタの入力
側に、入力データのビット配列を変更する整列回路を備
えたバレルシフタの構成としては、例えば第3図に示す
ようなものがある。
第3図において、バレルシフタは0〜8ビツトのシフト
量が可能な8ビツトのバレルシフタであり、4つのセレ
クタ群1〜4を縦続配置してなるセルアレイ5によって
、8ビツトの入力データAを整列する整列回路6aと8
ビツトの入力データBを整列する整列回路6bから与え
られる16ビツトのデータ列をシフトして、8ビツトの
データ列として出力する。それぞれのセレクタ群1〜4
は、与えられるビットデータ列のビットデータと所定の
ビット数シフトされたビットデータ列のビットデータの
いずれか一方のビットデータを選択出カスるセレクタを
複数配列してなる。
セレクタ群1は12個のセレクタからなり、整列回路6
a、6bから与えられる16ビツトのデータ列を4ビツ
トシフトして、12ビ1.トのデータ列としてセレクタ
群2に与える。セレクタ群2は、10個のセレクタから
なり、セレクタ群1から与えられる12ビツトのデータ
列を2ビツトシフトして、10ビツトのデータ列として
セレクタ群3に与える。セレクタ群3は9個のセレクタ
からなり、セレクタ群2から与えられる10ビツトのデ
ータ列を1ビツトシフトして、9ビツトのデータ列とし
てセレクタ群4に与える。セレクタ群4は9個のセレク
タからなり、セレクタ群3から与えられる9ビツトのデ
ータ列を1ビツトシフトして、バレルシフタの8ビツト
の出力データとして出力する。
バレルシフタは、これらの4つのセレクタ群1〜4のそ
れぞれのシフト量を適宜組合せることによって、セルア
レイ5全体で16ビツトの入力データA、Bに対してO
〜8ビットのシフトを行なう。
このようなバレルシフタのレイアウトにあっては、シフ
タのサイズをレジスタのサイズに合わせるのが一般的と
なっている。このため、整列回路6a、6bは、第4図
に示すように、Y方向に2段重ねにレイアウトされ、整
列回路6a、6bにおける1ビツト分のサイズもレジス
タの1ビツト分のサイズに合わせてレイアウト設計され
るのが一般的である。このようなレイアウトにあっては
、それぞれのセレクタ群1〜4は、セレクタのサイズが
レジスタの1ビツト分のサイズに比して十分に小さいた
め、セレクタは第4図のX方向に対して比較的自由に配
置できる。
このような8ビツトのバレルシフタにおいて、セレクタ
を例えばビットの昇順(桁順)に配列すると、そのレイ
アウトは第5図に示すようになる。
第5図において、例えばセレクタ群1のセレクタSOは
、整列回路6aの0ビツト目に対応するAOのビットデ
ータと4ビツト目に対応するA4のビットデータを受け
て、いず瓦か一方のビットデータを、図示しない選択信
号に基づいて選択する。すなわち、AOのビットデータ
が選択された場合はセレクタ群1ではシフトは行なわれ
ず、A4のビットデータが選択された場合にはセレクタ
群1をデータが通過することによって4ビツトのシフト
が行なわれる。このように、他のセレクタも同様に動作
し、それぞれのセレクタ群1〜4をデータ列が通過する
ことによって、それぞれの′セレクタ群1〜4に対応し
たシフト量だけデータ列がシフトされるように、それぞ
れのセレクタ群1〜4のセレクタが第5図に示すように
接続配線されている。
(発明が解決しようとする課題) 上記したような従来のバレルシフタのレイアウトにあっ
ては、第5図に示すように、それぞれのセレクタ群1〜
4のセレクタは、整列回路6a。
6bのX方向の長さの距離を均等にビットの昇順に割付
けられて配置されていた。このため、整列回路6a、6
bのビット位置(AO〜A7  BO〜B?)と初段の
セレクタ群1のセレクタ(SO〜511)との間に規則
性がなかった。
これにより、整列回路6a、6bと初段のセレクタ群1
との間の接続配線が複雑になるとともに、整列回路の1
ビツトを単位長とすると、接続配線の最大長がn / 
2ビツト(4ビツト)以上の接続配線が生じる。
この結果、配線領域の占有面積が増大して、バレルシフ
タの構成が大型化してしまうといった不具合を招くこと
になる。また、配線長の増大により信号遅延が生じ、シ
フト動作の動作速度に悪影響を与えることになる。
そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであり
、その目的とするところは、接続配線のレイアウトを単
純化することにより、最大配線長及び配線領域の縮小化
を図り、構成の小型化及び動作速度の向上に寄与するこ
とができるバレルシフタを提供することにある。
〔発明の構成〕
(課題を解決するための手段) 上記目的を達成するために、この発明は、2nビットの
データ列を整列してnビット並列にシフトデータを与え
る整列手段を備え、基準データ列のビットデータと基準
データ列が所定のビット数シフトされたデータ列のビッ
トデータのいずれか一方のビットデータを選択出力する
セレクタが複数配列してなるセレクタ列が複数段配置さ
れて接続配線され、k(<n)ビットのシフトを行なう
前記セレクタ列のセレクタのうち、0〜(nl)ビット
のセレクタが前記整列手段の0〜(n−1)ビットのビ
ットデータにそれぞれ対応して配置され、nビット以降
のそれぞれのセレクタがkビット離間したセレクタに隣
接配置されて構成される。
(作用) 上記構成において、この発明は、それぞれのセレクタ群
の接続配線に規則性を与え、配線網を単純化するように
している。
(実施例) 以下、図面を用いてこの発明の詳細な説明する。
第1図はこの発明の一実施例に係わるバレルシフタの要
部構成を示す図である。同図に示すバレルシフタは、前
述したと同様な整列回路を入力側に備え、整列回路から
与えられる2nビット幅のビットデータ列を複数の縦続
接続されたセレクタ群を通過させることによってO= 
nビットの範囲でシフト可能なnビットのバレルシフタ
である。
このようなバレルシフタにあって、複数のセレクタ群の
中のk(<n)ビットのシフト量のセレクタ群11は、
セレクタ群11を構成するそれぞれのセレクタが第1図
に示すように配列されている。セレクタ群11は(n+
k)個のセレクタからなり、セレクタi  (i = 
0〜n + k −1) ノ中のセレクタ0〜(n’−
1)は、2段に重ね配置されたnビットの整列回路12
a、12bの0〜(n−1)ビットにそれぞれ対応して
同一ビットの領域に配置配列されている。
一方、セレクタlの中のセレクタn−n+(k−1)は
、隣り合うセレクタとシフトllkだけビットが離れた
下位ビット側のセレクタに隣接して配置配列される。す
なわち、第1図に示すように、セレクタnはシフト量に
だけ離れたセレクタ(n−k)に隣接して配置され、セ
レクタn+(k−1)はセレクタ(n−1)に隣接して
配置される。
ここで、セレクタは整列回路12a、12bの。
それぞれの1ビツト分のX方向の寸法に比して十分に小
さく配置形成できるため、この1ビツト分のX方向の寸
法の幅に、隣接する2つのセレクタを配置することが可
能となる。したがって、シフト量にのセレクタ群11に
おいては、整列回路12a、12bのi(i≧(n=k
))ビット目の領域に対応して、2つのセレクタi、i
+kが隣接して配置されることになる。
このようなセレクタの配置構成にあって、シフトを行な
わない場合の接続配線として、セレクタ群のそれぞれの
セレクタiは前段の同一のビットに対応したセレクタi
と接続配線されるとともに、シフト量にのシフトを行な
う場合の接続配線として、セレクタ群のそれぞれのセレ
クタiは前段のセレクタ(i+k)と接続配線される。
次に、上述した配置方法をバレルシフタに適用した具体
的な一実施例を説明する。
第2図は、この発明を8ビツトのバレルシフタに適用し
た際の構成を示す図である。
第2図において、8ビツトのバレルシフタは第5図に示
したと同じ整列回路6a、6bを入力側に備え、整列回
路6a、6bから16ビツトのデータ列を受けて4ビツ
トのシフトを行なう第1段目のセレクタ群13と、セレ
クタ群13から12ビツトのデータ列を受けて2ビツト
のシフトを行なう第2段目のセレクタ群14と、セレク
タ群14から10ビツトのデータ列を受けて1ビツトの
シフトを行なう第3段目のセレクタ群15と、セレクタ
群15から9ビツトのデータ列を受けて1ビツトのシフ
トを行ない8ビツトのシフトアウトデータを出力する第
4段目のセレクタ群16とから構成されている。
第1段目のセレクタ群13は、12個のセレクタSO〜
Sllからなり、セレクタSO〜S7はそれぞれの整列
回路6a、6bの0〜7ビツト目の領域に対応して同一
ビットの領域に配置されている。一方、セレクタ88〜
S11は、それぞれ4ビツト離れたビットデータに対応
したセレクタに隣接して配置されている。すなわち、セ
レクタS8はセレクタS4と、セレクタS9はセレクタ
s5と、セレクタSIOはセレクタS6と、セレクタS
11はセレクタS7とそれぞれ隣り合って、整列回路6
a、6bの対応するビットの領域に配置されている。
このような配置にあって、セレクタSO〜S7は整列回
路6aにおける0〜7ビツトのAO〜A7にそれぞれ対
応して接続配線されているとともに、セレクタSO〜S
3は整列回路6aにおける4〜7ビツトのA4〜A7に
接続配線されており、セレクタ84〜S7は整列回路6
bにおけるθ〜3ビットのBO〜B3に接続配線されて
いる。
方、セレクタ58〜Sllは、整列回路6bのO〜3ビ
ットのBO〜B3に接続配線されているとともに、整列
回路6bの4〜7ビツトのB4〜B7に接続配線されて
いる。
二のような接続配線にあって、整列回路6aのAO〜A
3及び整列回路6bの84〜B7の接続配線は、すべて
直下に配置された対応するセレクタSO〜S3,38〜
Sllへの配線となる。また、整列回路6aのA4〜A
7の接続配線は、直下に配置されたセレクタ54〜S7
への配線と、整列回路6a、6bにおける4ビット分の
X方向の距離に配置されたそれぞれ対応するセレクタS
O〜S3への配線となる。さらに、整列回路6bのBO
〜B3の接続配線は、整列回路6a、6bにおける4ビ
ット分のX方向の距離に配置されたそれぞれ対応するセ
レクタ84〜Sllへの配線となる。
このように、第2rIIJに示すような第1段目のセレ
クタSO〜Sllの配置にあっては、接続配線には上述
したように規則性が生じることになる。
これにより、整列回路6a、6bと第1段目のセレクタ
群13との接続配線にあっては、配線網が単純となり、
配線領域を効率良く使用して不要な領域を抑制すること
ができるようになる。この結果、配線の占有面積を縮小
して構成の小型化に寄与することが可能となる。
また、最も長い配線であっても、整列回路6a。
6bにおけるX方向の4((n−8)/21 ビット分
の長さに抑えることが可能となり、シフト動作における
信号伝搬速度の向上に寄与することができる。
vs2段目のセレクタ群14は、10個のセレクタ5O
−S9からなり、セレクタSO〜S7は第1段目のセレ
クタSO〜S7と同様に、それぞれ整列回路6a、6b
の0〜7ビツトの領域に対応して同一ビットの領域に配
置されている。一方、セレクタS8はシフト量である2
ビツト離れたビットデータに対応したセレクタS6に隣
接して、整列回路6g、6bの6ビツト目(A6)の領
域に対応して配置されている。また、セレクタS9は2
ビツト離れたとットデータに対応したセレクタS7に隣
接して、整列回路6g、6bの7ビツト目(A7)の領
域に対応して配置されている。
このような配置にあって、セレクタSO〜S9は第1段
目のセレクタ群13のセレクタSO〜S9にそれぞれ対
応して接続配線されているとともに、第1段目のセレク
タ82〜Sllにそれぞれ対応して接続配線されている
このような接続配線にあって、第1段目のセレクタ群1
3のセレクタ5O−8lとS10〜S11の接続配線は
、それぞれのセレクタSO〜S1とS10〜S11の直
下に配置されたセレクタ群14のセレクタSO〜S1と
S8〜S9への配線となる。また、第1段目のセレクタ
群13のセレクタ82〜S7の接続配線は、それぞれの
セレクタ82〜S7の直下に配置されたセレクタ群14
のセレクタ82〜S7への配線と、2ビット分のX方向
の距離に配置されたセレクタSO〜S5への配線となる
。さらに、セレクタS8.S9の接続配線は、それぞれ
2ビット分のX方向の距離に隣接して配置されたセレク
タS6.S8、セレクタS7.S9への配線となる。
このような接続配線にあっても、上述した整列回路6a
、6bと第1段目のセレクタ群13との接続配線と同様
に規則性が生じて、配線網が単純化し、同様の効果を得
ることができる。
第3段目のセレクタ群15は、9個のセレクタSO〜S
8からなり、セレクタSO〜S7は第1段目のセレクタ
SO〜S7と同様に、それぞれ整列回路6a、6bの0
〜7ビツトの領域に対応して同一ビットの領域に配置さ
れている。一方、セレクタS8はシフト量である1ビツ
ト離れたビットデータに対応したセレクタS7に隣接し
て、整列回路6a、6bの7ビツト目(A7)の領域に
対応して配置されている。第4段目のセレクタ群16の
セレクタも、第3段目のセレクタ群15におけるセレク
タと同様に配置されている。
このような配置におけるそれぞれのセレクタ間の接続配
線にあっても、第2図に示すように、規則的となり、配
線網が単純化され、前述したと同様の効果を得ることが
できる。
したがって、この発明を適用した例えば8ビツトのバレ
ルシフタにあっては、接続配線網が単純化されるととも
に、配線長を短かくすることが可能となり、占有面積を
縮小することができる。
なお、この発明は、上記実施例に限ることはなく、取り
扱うデータ列のビット幅やシフト量は任意に設定するこ
とができる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、この発明によれば、k(くn)ビ
ットのシフトを行なうセレクタ列のセレクタのうち、0
〜(n=1)ビットのセレクタをシフトデータのビット
に対応して配置し、nビット以降のセレクタをにビット
離れたセレクタに隣接して配置するようにしたので、セ
レクタ間を接続する配線網に規則性を与えるとともに単
純化することが可能と鬼る。これにより、最大配線長及
び配線領域の縮小化を図り、構成の小型化、動作速度の
向上に寄与することができるバレルシフタを提供するこ
とができるようになる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例に係わるバレルシフタの要
部構成のレイアウトを示す図、第2図はこの発明を8ビ
ツトのバレルシフタに適用した際のレイアウトを示す図
、 第3図は整列回路を有する従来のバレルシフタの概略構
成を示すブロック図、 第4図は第3図に示す整列回路のレイアウトを示す図、 第5図は第3図に示すバレルシフタにおけるセレクタの
接続配線を示す図である。 1〜4,11.13〜16・・・セレクタ群5・・・セ
ルアレイ 6 a 、  6 b 、  12 a 、  12 
b −・・整列回路5O−8ll・・・セレクタ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】  2nビットのデータ列を整列してnビット並列にシフ
    トデータを与える整列手段を備え、基準データ列のビッ
    トデータと基準データ列が所定のビット数シフトされた
    データ列のビットデータのいずれか一方のビットデータ
    を選択出力するセレクタが複数配列してなるセレクタ列
    が複数段配置されて接続配線され、 k(<n)ビットのシフトを行なう前記セレクタ列のセ
    レクタのうち、0〜(n−1)ビットのセレクタが前記
    整列手段の0〜(n−1)ビットのビットデータにそれ
    ぞれ対応して配置され、nビット以降のそれぞれのセレ
    クタがkビット離間したセレクタに隣接配置されてなる
    ことを特徴とするバレルシフタ。
JP2196079A 1990-07-26 1990-07-26 バレルシフタ Pending JPH0488422A (ja)

Priority Applications (3)

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JP2196079A JPH0488422A (ja) 1990-07-26 1990-07-26 バレルシフタ
KR1019910012779A KR920003514A (ko) 1990-07-26 1991-07-25 배럴시프터
EP19910112518 EP0468505A3 (en) 1990-07-26 1991-07-25 Barrel shifter

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022048406A (ja) * 2020-09-15 2022-03-28 三菱電機エンジニアリング株式会社 インターフェース装置及び処理ユニット

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