JPH0646379B2 - 桁上げ論理回路 - Google Patents

桁上げ論理回路

Info

Publication number
JPH0646379B2
JPH0646379B2 JP16514484A JP16514484A JPH0646379B2 JP H0646379 B2 JPH0646379 B2 JP H0646379B2 JP 16514484 A JP16514484 A JP 16514484A JP 16514484 A JP16514484 A JP 16514484A JP H0646379 B2 JPH0646379 B2 JP H0646379B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
carry
inverter
transistor
level
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP16514484A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6143340A (ja
Inventor
輝夫 吉野
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP16514484A priority Critical patent/JPH0646379B2/ja
Publication of JPS6143340A publication Critical patent/JPS6143340A/ja
Publication of JPH0646379B2 publication Critical patent/JPH0646379B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • G06F7/38—Methods or arrangements for performing computations using exclusively denominational number representation, e.g. using binary, ternary, decimal representation
    • G06F7/48—Methods 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
    • G06F7/50—Adding; Subtracting
    • G06F7/501—Half or full adders, i.e. basic adder cells for one denomination

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野] この発明は全加算器に使用される桁上げ論理回路に関す
る。
[発明の技術的背景] デイジタル演算の分野では全加算器がしばしば使用され
ている。この全加算器には、上位桁に対する桁上げ信号
を形成する桁上げ論理回路が設けられ、この桁上げ論理
回路は演算信号および被演算信号と下位桁からの桁上げ
信号に応じて上位桁に対する桁上げ信号を形成する。
第2図は従来の桁上げ論理回路が用いられた全加算器の
構成を示す回路図である。この全加算器では、演算信号
Aおよび被演算信号Bと下位桁からの桁上げ信号Cinと
が加算器11および桁上げ論理回路12に並列に供給され
る。加算器11は上記各信号A、B、Cinから和の信号S
を算出する。また、上記桁上げ論理回路12は同じく上記
各信号A、B、Cinから、第3図の論理図に示すよう
に、信号A、B、Cinのうち少なくともいずれか2つの
信号が“1”レベルのときに“1”レベルとなるような
上位桁に対する桁上げ信号Coutを算出する。
このような桁上げ信号を形成する従来の桁上げ論理回路
12は、図示するように、信号A、Bが供給される2入力
のアンドゲート13、信号A、Cinが供給される2入力の
アンドゲート14、信号B、Cinが供給される2入力のア
ンドゲート15、上記3つのアンドゲート13、14、15の出
力信号が並列に供給される3入力のノアゲート16および
このノアゲート16の出力信号を反転するインバータ17か
ら構成されている。
[背景技術の問題点] ところで、上記従来の桁上げ論理回路12をPチャネルM
OSトランジスタおよびNチャネルMOSトランジスタ
を用いたいわゆるCMOS構成で実現するとき、14個の
トランジスタが必要となる。デイジタル演算、特に乗算
を行なう場合、全加算器は通常非常に多く用いられてい
る。このため、従来のような桁上げ論理回路を用いると
全体の素子数が極めて多くなり、集積化する際のチップ
サイズが大型化して価格が高価になる欠点がある。
[発明の目的] この発明は上記のような事情を考慮してなされたもので
あり、その目的とするところは素子数が従来よりも少な
い桁上げ論理回路を提供することにある。
[発明の概要] 上位桁に対する桁上げ信号は下位桁からの桁上げ信号、
演算信号および被演算信号によって決定される。そして
桁上げ信号の出力条件のうち、下位桁から桁上げが生じ
ているのに桁上げ信号を上位桁に出力しないのは、演算
信号および被演算信号が共に“0”レベルの場合であ
り、下位桁から桁上げが生じていないときに桁上げ信号
を上位桁に出力するのは、演算信号および被演算信号が
共に“1”レベルの場合であり、この2つの場合以外で
は下位桁からの桁上げ信号をそのまま上位桁に伝えれば
よいことになる。そこでこの発明にあっては、下位桁か
らの桁上げ信号を第1のCMOSインバータに供給し、
上記第1のCMOSインバータの出力信号を第2のCM
OSインバータに供給し、さらに高電位の電源と上記第
1のCMOSインバータの出力端子との間に、ゲートに
演算信号および被演算信号信号それぞれが供給されるP
チャネル型の2個のトランジスタを直列に挿入し、かつ
上記第1のCMOSインバータの出力端子と低電位の電
源との間に、ゲートに演算信号および被演算信号信号そ
れぞれが供給されるNチャネル型の2個のトランジスタ
を直列に挿入し、上記第2のCMOSインバータの出力
端子から上位桁に対する桁上げ信号を得るようにしてい
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1図はこの発明に係る桁上げ論理回路の一実施例の構
成を示す回路図である。図において、高電位の電源電圧
VDD印加点と低電位の電源電圧VSS印加点(アース
電位)との間には、ゲートが共通に接続されたPチャネ
ルのMOSトランジスタ21およびNチャネルのMOSト
ランジスタ22が直列に挿入されている。この両トランジ
スタ21,22はCMOSインバータ20を構成しており、そ
のゲート共通接続点には下位桁からの桁上げ信号Cinが
供給される。また、上記両トランジスタ21,22のドレイ
ン共通接続点には出力端子23が設けられる。これと同様
に、VDD印加点とVSS印加点との間には、ゲートが
共通に接続されたPチャネルのMOSトランジスタ31お
よびNチャネルのMOSトランジスタ32が直列に挿入さ
れている。この両トランジスタ31,32はCMOSインバ
ータ30を構成しており、そのゲート共通接続点には上記
CMOSインバータ20の出力端子23の信号が供給され
る。また、上記両トランジスタ31,32のドレイン共通接
続点には出力端子33が設けられる。
さらにVDD印加点と上記CMOSインバータ20の出力
端子23との間には、ゲートに演算信号Aおよび被演算信
号Bが供給されるPチャネルの2つのMOSトランジス
タ41,42が直列に挿入され、上記CMOSインバータ20
の出力端子23とVSS印加点との間には、ゲートに演算
信号Aおよび被演算信号Bが供給されるNチャネルの2
つのMOSトランジスタ43,44が直列に挿入されてい
る。
このような構成において下位桁から桁上げが生じている
とき、すなわち桁上げ信号Cinが“1”レベルのとき、
CMOSインバータ20ではNチャネルのMOSトランジ
スタ22がオン状態にされ、その出力端子23の信号はこの
トランジスタ22により“0”レベルにされる。このと
き、演算信号Aおよび被演算信号Bが共に“0”レベル
であれば、前記したように桁上げ信号を上位桁に出力し
ないことになる。すなわち、演算信号Aおよび被演算信
号Bが共に“0”レベルなので、PチャネルMOSトラ
ンジスタ41,42は共にオン状態にされ、NチャネルMO
Sトランジスタ43,44は共にオフ状態にされる。従っ
て、CMOSインバータ20の出力端子23とVDD印加点
との間には電流経路が形成される。ここで上記Nチャネ
ルのMOSトランジスタ22の相互コンダクタンスを上記
PチャネルMOSトランジスタ41,42の直列相互コンダ
クタンスよりも小さくなるように設定しておけば、トラ
ンジスタ22により“0”レベルにされる出力端子23の信
号はPチャネルMOSトランジスタ41,42によって
“1”レベルにされる。この結果、もう1つのCMOS
インバータ30の出力端子33の信号は“0”レベルにされ
る。すなわち、下位桁からの桁上げ信号Cinが“1”レ
ベルで、演算信号Aおよび被演算信号Bが共に“0”レ
ベルのときには、下位桁からの桁上げ信号Cinのレベル
にかかわらず上位桁には“0”レベルの桁上げ信号Cout
が出力される。
次に下位桁から桁上げが生じていないとき、すなわち桁
上げ信号Cinが“0”レベルのとき、CMOSインバー
タ20ではPチャネルのMOSトランジスタ21がオン状態
にされ、その出力端子23の信号はこのトランジスタ21に
より“1”レベルにされる。このとき、演算信号Aおよ
び被演算信号Bが共に“1”レベルであれば、前記した
ように桁上げ信号を上位桁に出力することになる。すな
わち、演算信号Aおよび被演算信号Bが共に“1”レベ
ルなので、PチャネルMOSトランジスタ41,42は共に
オフ状態にされ、NチャネルMOSトランジスタ43,44
は共にオン状態にされる。従って、CMOSインバータ
20の出力端子23とVSS印加点との間には電流経路が形
成される。ここで上記PチャネルのMOSトランジスタ
21の相互コンダクタンスを上記NチャネルMOSトラン
ジスタ43,44の直列相互コンダクタンスよりも小さくな
るように設定しておけば、トランジスタ21より“1”レ
ベルにされる出力端子23の信号はNチャネルMOSトラ
ンジスタ43,44によって“0”レベルにされる。この結
果、もう1つのCOMSインバータ30の出力端子33の信
号は“1”レベルにされる。すなわち、下位桁からの桁
上げ信号Cinが“0”レベルで、演算信号Aおよび被演
算信号Bが共に“1”レベルのときには、下位桁からの
桁上げ信号Cinのレベルにかかわらず上位桁には“1”
レベルの桁上げ信号Coutが出力される。
上記2つの場合以外のとき、すなわち演算信号Aおよび
被演算信号Bが共に異なるレベルのときには、Pチャネ
ルMOSトランジスタ41,42のいずれか一方がオフ状態
にされ、NチャネルMOSトランジスタ43,44のいずれ
か一方がオフ状態にされるので、これらのトランジスタ
によりCMOSインバータ20の出力端子23とVDD印加
点もしくはVSS印加点との間に形成されていた前記の
ような電流経路は形成されない。従ってこの場合、CM
OSインバーータ20に供給される下位桁からの桁上げ信
号Cinは、そのままのレベルでCMOSインバータ30か
らCoutとして出力される。例えば、この状態で下位桁か
ら桁上げが生じているとき、すなわち桁上げ信号Cinが
“1”レベルのとき、CMOSインバータ20ではNチャ
ネルのMOSトランジスタ22がオン状態にされ、その出
力端子23の信号はこのトランジスタ22により“0”レベ
ルにされる。これによってCMOSインバータ30ではP
チャネルのMOSトランジスタ31がオン状態にされ、そ
の出力端子33の信号はこのトランジスタ31により“1”
レベルにされる。このときの論理は前記第3図の論理図
とよく一致している。
他方、下位桁からの桁上げが生じていないとき、すなわ
ち桁上げ信号Cinが“0”レベルのとき、CMOSイン
バータ20ではPチャネルのMOSトランジスタ21がオン
状態にされ、その出力端子23の信号はこのトランジスタ
21により“1”レベルにされる。これによってCMOS
インバータ30ではNチャネルのMOSトランジスタ32が
オン状態にされ、その出力端子33の信号はこのトランジ
スタ32により“0”レベルにされる。このときの論理も
前記第3図の論理図と一致している。
このようにこの実施例の桁上げ論理回路は従来のものと
同一の入出力論理関係を持っていることがわかる。しか
もこの実施例の桁上げ論理回路は8個のMOSトランジ
スタで構成することができ、前記第2図の従来回路に比
べて6個も素子数を削減することができる。このため、
全加算器を非常に多く用いるデイジタル乗算回路を集積
化する際に、この実施例の桁上げ論理回路を用いると、
桁上げ論理回路が占めるパターン面積は従来の約4割程
度に小型にでき、もって価格も安価にできる。
なお、この発明は上記の実施例に限定されるものではな
く、種々の変形が可能であることはいうまでもない。例
えば、上記実施例回路では、PチャネルのMOSトラン
ジスタ41およびNチャネルのMOSトランジスタ43のゲ
ートには演算信号Aを、PチャネルのMOSトランジス
タ42およびNチャネルのMOSトランジスタ44のゲート
には被演算信号Bをそれぞれ供給する場合について説明
したが、これは例えば上記とは逆にPチャネルのMOS
トランジスタ41およびNチャネルのMOSトランジスタ
43のゲートには被演算信号Bを、PチャネルのMOSト
ランジスタ42およびNチャネルのMOSトランジスタ44
のゲートには演算信号Aをそれぞれ供給するようにして
もよい。
[発明の効果] 以上説明したようにこの発明によれば、下位桁からの桁
上げ信号を第1のインバータに供給し、上記第1のイン
バータの出力信号を第2のインバータに供給し、さらに
第1の電源と上記第1のインバータの出力端子との間
に、ゲートに演算信号および被演算信号信号がそれぞれ
供給される第1チャネル型の2個のトランジスタを直列
に挿入し、かつ上記第1のインバータの出力端子と第2
の電源との間に、ゲートに演算信号および被演算信号信
号がそれぞれ供給される第2チャネル型の2個のトラン
ジスタを直列に挿入し、上記第2のインバータの出力端
子から上位桁に対する桁上げ信号を得るようにしたの
で、素子数が従来よりも少ない桁上げ論理回路を提供す
ることできる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明に係る桁上げ論理回路の一実施例の構
成を示す回路図、第2図は従来の桁上げ論理回路が用い
られた全加算器の回路図、第3図は上記桁上げ論理回路
の論理図である。 20,30……CMOSインバータ、41,42……Pチャネル
のMOSトランジスタ、43,44……NチャネルのMOS
トランジスタ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1チャネル型の第1のトランジスタ及び
    第2チャネル型の第2のトランジスタからなり、下位桁
    からの桁上げ信号が供給される第1のインバータと、 上記第1のインバータの出力信号が供給され、上位桁に
    対する桁上げ信号を出力する第2のインバータと、 第1の電源と上記第1のインバータの出力端子との間に
    直列に挿入され、ゲートに演算信号および被演算信号が
    それぞれ供給される第1チャネル型の第3および第4の
    トランジスタと、 上記第1のインバータの出力端子と第2の電源との間に
    直列に挿入され、ゲートに演算信号および被演算信号が
    それぞれ供給される第2チャネル型の第5および第6の
    トランジスタとを具備し、 上記第1のトランジスタの相互コンダクタンスが上記第
    5および第6のトランジスタの直列相互コンダクタンス
    よりも小さくなるように設定され、かつ、上記第2のト
    ランジスタの相互コンダクタンスが上記第3および第4
    のトランジスタの直列相互コンダクタンスよりも小さく
    なるように設定されてなることを特徴とする桁上げ論理
    回路。
JP16514484A 1984-08-07 1984-08-07 桁上げ論理回路 Expired - Lifetime JPH0646379B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16514484A JPH0646379B2 (ja) 1984-08-07 1984-08-07 桁上げ論理回路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16514484A JPH0646379B2 (ja) 1984-08-07 1984-08-07 桁上げ論理回路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6143340A JPS6143340A (ja) 1986-03-01
JPH0646379B2 true JPH0646379B2 (ja) 1994-06-15

Family

ID=15806722

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP16514484A Expired - Lifetime JPH0646379B2 (ja) 1984-08-07 1984-08-07 桁上げ論理回路

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0646379B2 (ja)

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6143340A (ja) 1986-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH05259892A (ja) Mosトランジスタ出力回路
EP0346898B1 (en) Power supply switching circuit
JPS60157331A (ja) デイジタル集積回路
US4675838A (en) Conditional-carry adder for multibit digital computer
JPH0876976A (ja) Xor回路と反転セレクタ回路及びこれらを用いた加算回路
US4583192A (en) MOS full adder circuit
JP2749185B2 (ja) 複合論理回路
US4805130A (en) Arithmetic and logic circuit stage
US4798980A (en) Booth's conversion circuit
US4891534A (en) Circuit for comparing magnitudes of binary signals
JP3200132B2 (ja) マルチプレクサ回路
JPS6143340A (ja) 桁上げ論理回路
KR100476866B1 (ko) 컴플리멘탈모오스형전가산회로
JPH03179814A (ja) レベルシフト回路
JPS58120321A (ja) 入力回路
JP2972218B2 (ja) 論理回路
JP2743670B2 (ja) 論理回路
CA2055882C (en) Binary carry circuitry
US6567836B1 (en) Multi-level carry-skip adder
KR940000267B1 (ko) 직렬 비교기 집적회로
JPS59117827A (ja) 排他的論理和回路
JPH03222515A (ja) 2相クロック発生回路
JPH0218499B2 (ja)
JPH03283815A (ja) 出力バッファ回路
JPS6249440A (ja) キヤリ生成回路