JPH0683583A - パイプライン演算回路 - Google Patents

パイプライン演算回路

Info

Publication number
JPH0683583A
JPH0683583A JP4236055A JP23605592A JPH0683583A JP H0683583 A JPH0683583 A JP H0683583A JP 4236055 A JP4236055 A JP 4236055A JP 23605592 A JP23605592 A JP 23605592A JP H0683583 A JPH0683583 A JP H0683583A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
arithmetic circuit
arithmetic
latch
clock
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.)
Pending
Application number
JP4236055A
Other languages
English (en)
Inventor
Takehiko Kuhara
毅彦 久原
Koichiro Shimizu
晃一郎 清水
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.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel 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 Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
Priority to JP4236055A priority Critical patent/JPH0683583A/ja
Publication of JPH0683583A publication Critical patent/JPH0683583A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Advance Control (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 クロック速度が低い場合の処理速度を向上さ
せる。 【構成】 クロック速度が高い場合にはL値の、低い場
合にはH値のセレクト発生回路18により発生させる。
セレクト信号がL値の場合セレクタ14によってラッチ
回路12−2の出力が演算回路10−Bに接続され、演
算回路10−Aと演算回路10−Bの間にラッチ回路1
2−2が介在した状態となる。セレクトがH値の場合、
ラッチ回路12−2がリセットされる一方でセレクタ1
4演算回路10−Aの出力が演算回路10−Bに接続さ
れラッチ回路12−2がスルーされた状態となる。クロ
ック速度が低くその1周期内に演算回路10−Aと10
−Bの両演算を処理完了できる場合に、ラッチ回路12
−2を自動的にスルーでき、処理速度が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路等とし
て構成されるパイプライン演算回路に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に非同期の演算回路(組合せ回路)
を縦続使用して演算回路を構成する場合、各演算回路の
間にラッチ回路、フリップフロップ等を介在させて、回
路をパイプライン式に構成する。図7には、一従来例に
係るパイプライン演算回路の構成が示されている。
【0003】この図に示される回路は、2個の演算回路
10−A及び10−Bと、3個のラッチ回路12−1〜
12−3から構成されている。この図に示される回路へ
の入力データは、所定周波数のクロックに応じてラッチ
回路12−1によりラッチされ、演算回路10−Aに入
力される。演算回路10−Aは、ラッチ回路12−1を
介して入力される入力データに所定の演算処理(以下、
“A”と表す)を施し、その結果を出力する。演算回路
10−Aの後段に設けられているラッチ回路12−2
は、演算回路10−Aの演算結果をクロックに応じてラ
ッチし、演算回路10−Bは、ラッチ回路12−2によ
りラッチされているデータについて所定の演算処理(以
下“B”と表す)を施す。演算回路10−Bの演算結果
は、ラッチ回路12−3によりクロックに応じてラッチ
される。なお、図中、ラッチ回路12−1〜12−3
は、リセット信号がHである場合にリセットされる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成を有するパイプライン演算回路においては、特
にクロック周波数が低い場合においてパイプライン動作
が処理速度のボトルネックとなってしまうという問題点
があった。例えば図7に示される回路においては、通
常、入力に係るデータレートに応じてクロック周波数が
定められ、このデータレートが低い場合にはクロック周
波数も低く設定される。クロック周期をT、演算回路1
0−Aにおいて演算処理“A”に要する時間をTA 、演
算回路10−Bにおける演算処理“B”に要する時間を
B としたとき、クロック周波数が低ければ、次のよう
な関係が成り立つ。
【0005】T>TA +TB このような関係が成立している場合、1クロック周期T
内において演算処理“A”及び“B”を共に終了してし
まえるにもかかわらず、処理に2Tが必要となる。
【0006】本発明は、このような問題点を解決するこ
とを課題としてなされたものであり、クロック周波数が
低い場合の動作をより高速化することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明のパイプライン演算回路は、前段の演
算回路の演算回路を後段の演算回路に供給する際、両者
の間にラッチ回路を介在させるか、させないかを切り換
える切換手段を備えることを特徴とする。
【0008】また、本発明のパイプライン演算回路は、
クロック速度を検出する手段と、検出されたクロック速
度が高い場合にはラッチ回路を介在させる旨の、低い場
合には介在させない旨の信号を、切換手段に与える手段
と、を備え、切換手段が、上記信号に応じて上記切換を
行うことを特徴とする。
【0009】
【作用】本発明のパイプライン演算回路においては、前
後段の演算回路の間にラッチ回路を介在させるかさせな
いかが切り換えられる。ラッチ回路を介在させた場合、
前段の演算回路の演算結果がこのラッチ回路によって一
旦ラッチされ、その上で後段の演算回路に供給される。
ラッチ回路を介在させない場合、前段の演算回路はラッ
チ回路によりラッチされずに後段の演算回路に供給され
る。従って、この切換を適宜行うことにより、回路構成
をパイプライン式の構成とするか、あるいはその一部を
ラッチスルーとした構成にするかが切り換えられること
となる。
【0010】また、この切換を、クロック速度に応じて
行うことにより、特にクロック速度が低い場合における
処理速度を向上させることが可能となる。すなわち、ク
ロック速度が低い場合に、切換手段に対して外部からセ
レクト信号等を与えることにより上記切換を行い、ある
いは請求項2の如くクロック速度を検出しこの検出結果
に基づき上記切換を自動的に行うことにより、クロック
速度が低い場合の処理速度が向上する。
【0011】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例について図面に
基づき説明する。なお、図7に示される従来例と同様の
構成には同一の符号を付し説明を省略する。
【0012】図1には、本発明の第1実施例に係るパイ
プライン演算回路の構成が示されている。この図に示さ
れる回路は、図7に示される従来例の回路に更にセレク
タ14及びORゲート16を付加した構成である。セレ
クタ14は、外部から供給される信号であるセレクトが
Hである場合には演算回路10−Aの出力を演算回路1
0−Bに接続し、Lの場合にはラッチ回路12−2の出
力を演算回路10−Bに接続する。ORゲート16は、
ラッチ回路12−2のリセットのためのゲートであり、
その入力はリセット及びセレクトの両信号である。
【0013】従って、本実施例に係るパイプライン演算
回路の動作は、外部から供給されるセレクト信号の値が
Lである場合には従来例と同様となり、Hである場合に
はラッチ回路12−2をスルーしたラッチスルー動作と
なる。具体的には、セレクト信号がLである場合には演
算回路10−Aの出力がラッチ回路12−2にラッチさ
れる。セレクタ14は、セレクト信号がL値であるから
ラッチ回路12−2の出力を演算回路10−Bに接続す
る。従って、この場合には従来例と同様の動作となる。
逆に、セレクト信号がH値である場合には、ラッチ回路
12−2にリセットがかかる一方で、セレクタ14によ
って演算回路10−Aの出力が演算回路10−Bに接続
される。従って、この場合には、ラッチ回路12−2が
演算回路10−Aと10−Bの間に介在しない動作とな
る。
【0014】この実施例において用いられるセレクト信
号は、入力に係るデータレートが高く従ってクロック周
波数が高く設定されている場合にはL値に、逆にクロッ
ク周波数が低く設定されている場合にはH値、それぞれ
に設定される。本実施例においては、このような設定に
よって、特にクロック周波数が低い場合の処理速度を向
上させることができる。図2には、この原理が示されて
いる。
【0015】まず、図2(a)に示されるように、クロ
ック周波数が比較的高く、TA ,TB <T<TA +TB
が成立している場合には、セレクト信号はL値に設定さ
れる。従って、従来例と同様に、各ラッチ回路12−1
〜12−3を介した完全なパイプライン動作が実行され
る。
【0016】次に、クロック周波数が低くT>TA +T
B が成立している場合には、図2(b2)に示されるよ
うに、ラッチ回路12−2がスルー状態となる。この場
合、クロックの1周期T内において、演算回路10−A
及び10−Bにより演算処理“A”及び“B”が入力に
係るデータに施される。従って、本実施例においては、
図2(b1)に示される従来例の動作との比較で明らか
となるように、出力に係る演算結果が1クロック周期T
だけ早く得られることとなる。このように、本実施例に
よれば、特にクロック周波数が低い場合において処理速
度が向上したパイプライン演算回路が得られる。
【0017】図3には、本発明の第2実施例に係るパイ
プライン演算回路の構成が示されている。この図に示さ
れる回路は、外部からセレクト信号を入力するのではな
く内部に設けたセレクト発生回路18によりセレクト信
号を発生させる構成である。セレクト発生回路18は、
クロック周波数に係る判定を行い、クロック周波数が高
い場合にはL値の、低い場合にはH値の、セレクト信号
を発生させる。
【0018】図4には、セレクト発生回路18の一例構
成が示されている。この図に示される回路は、抵抗R及
びコンデンサCの直列回路を有している。コンデンサC
の一端は電源に接続され、抵抗Rの一端は接地されてい
る。また、コンデンサCと並列に、クロックがゲートに
入力されるトランジスタTrが接続されており、コンデ
ンサCと抵抗Rの接続点はフリップフロップ20の一入
力端に接続されている。フリップフロップ20の他の入
力端にはクロックが入力されている。
【0019】この図に示される回路にクロックを供給し
た場合、コンデンサCの充放電が当該クロックに同期し
て実行される。すなわち、トランジスタTrがオンする
とコンデンサCがトランジスタTrを介して放電し、そ
の後、コンデンサCは時定数CRで充電される。従っ
て、コンデンサCと抵抗Rの接続点の電位は図5(a)
または(b)に示されるようにクロックと同期した充放
電波形を描くこととなる。
【0020】ここに、クロック周波数が高い場合、コン
デンサCの充電が十分に進まない状態で次の放電が実行
されることとなるため、コンデンサCと抵抗Rの接続点
の電位はフリップフロップ20の入力に係るスレショル
ドVthをよぎらず、従ってフリップフロップ20への入
力レベルは常にH値となる。逆に、クロック周波数が低
い場合、次の放電までにコンデンサCの充電が十分に進
むこととなるため、コンデンサCと抵抗Rの接続点の電
位はフリップフロップ20の入力に係るスレショルドV
thをよぎることとなり、従ってフリップフロップ20へ
の入力レベルはある時点でLレベルとなる。この時点に
おいてフリップフロップ20の出力レベルはH値となる
から、これをセレクト信号として用い、セレクタ14及
びORゲート16に供給することにより、クロック周波
数が高いか低いかに応じて完全パイプライン動作かラッ
チスルー動作かを自動的に切り換えることが可能とな
る。図6には、本発明の第3実施例に係るパイプライン
演算回路の構成が示されている。この実施例は、前段の
演算回路10−Aを10−A1と10−A2の2個の演
算回路に分離して構成し、これに伴いラッチ回路12−
1を12−11〜12−14に分離し、ラッチ回路12
−2を12−21と12−22に分離し、セレクタ14
及びORゲート16を2個(14−1及び14−2と1
6−1及び16−2)設けた例である。
【0021】このような構成においても、完全パイプラ
イン動作かラッチスルー動作かを切り換えることが可能
である。この実施例のような回路構成は、例えば16ビ
ット×16ビットの乗算を行う回路において、当該乗算
回路を4ビット×4ビットの乗算回路に分離して構成す
る場合に用いることができる。
【0022】また、本発明は、各演算回路10の演算処
理内容に何等限定を要するものではない。例えば第1又
は第2実施例において前段の演算回路10−Aを除算回
路とし、演算回路10−Aによって得られる商及び剰余
を後段の演算回路10−B(セレクタ)によって選択出
力するような構成にも適用できる。この場合、演算回路
10−Bに前置するラッチ回路12−2は商をラッチす
る回路と剰余をラッチする回路の2個設けることが好ま
しい。また、以上の説明では、セレクト発生回路18と
してRC充放電による回路構成を示したが、本発明はこ
の回路の構成に限定を必要とするものではない。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のパイプラ
イン演算回路によれば、前段の演算回路の演算結果を後
段の演算回路に供給する際、両者の間にラッチ回路を介
在させるかさせないかを切り換えるようにしたため、例
えばクロック速度が低い場合にラッチ回路をスルーさせ
処理速度を向上させることが可能となる。
【0024】また、本発明によれば、クロック速度を検
出し、検出結果に応じてラッチ回路を介在させるかさせ
ないかの切換を行うようにしたため、クロック速度に応
じた上記切換を自動的に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係るパイプライン演算回
路の構成を示すブロック図である。
【図2】この実施例の動作を従来例との比較で示すタイ
ミングチャートであり、図2(a)はクロック周波数が
高い場合に実行される完全パイプライン動作を、図2
(b)はクロック周波数が低い場合の動作を示し、特に
そのうち図2(b1)は従来例における完全パイプライ
ン動作を、図2(b2)は実施例におけるラッチスルー
動作を、それぞれ示す図である。
【図3】本発明の第2実施例に係るパイプライン演算回
路の構成を示すブロック図である。
【図4】この実施例におけるセレクト発生回路の一例構
成を示す回路図である。
【図5】図4に示されるセレクト発生回路の動作を示す
図であり、図5(a)はクロック周波数が高い場合の、
図5(b)はクロック周波数が低い場合の、コンデンサ
と抵抗の接続点の電圧波形を示す図である。
【図6】本発明の第3実施例に係るパイプライン演算回
路の構成を示すブロック図である。
【図7】一従来例に係るパイプライン演算回路の構成を
示すブロック図である。
【符号の説明】
10−A,10−A1,10−A2,10−B 演算回
路 12−1,12−11〜12−14,12−2,12−
21,12−22,12−3 ラッチ回路 14,14−1,14−2 セレクタ 16,16−1,16−2 ORゲート 18 セレクト発生回路 20 フリップフロップ Tr トランジスタ C コンデンサ R 抵抗 Vth フリップフロップの入力のスレショルド

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般に非同期の演算回路がラッチ回路を
    介して複数個縦続接続されており、後段の演算回路に供
    給すべき前段の演算回路の演算結果をラッチ回路により
    クロックに応じてラッチするパイプライン演算回路にお
    いて、 前段の演算回路の演算結果を後段の演算回路に供給する
    際、両者の間にラッチ回路を介在させるか、させないか
    を切り換える切換手段を備えることを特徴とするパイプ
    ライン演算回路。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のパイプライン演算回路に
    おいて、 クロック速度を検出する手段と、 検出されたクロック速度が高い場合にはラッチ回路を介
    在させる旨の、低い場合には介在させない旨の信号を、
    切換手段に与える手段と、 を備え、 切換手段が、上記信号に応じて上記切換を行うことを特
    徴とするパイプライン演算回路。
JP4236055A 1992-09-03 1992-09-03 パイプライン演算回路 Pending JPH0683583A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4236055A JPH0683583A (ja) 1992-09-03 1992-09-03 パイプライン演算回路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4236055A JPH0683583A (ja) 1992-09-03 1992-09-03 パイプライン演算回路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0683583A true JPH0683583A (ja) 1994-03-25

Family

ID=16995075

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4236055A Pending JPH0683583A (ja) 1992-09-03 1992-09-03 パイプライン演算回路

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0683583A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007094669A (ja) * 2005-09-28 2007-04-12 Yokogawa Electric Corp パイプライン演算処理装置
JP2010117922A (ja) * 2008-11-13 2010-05-27 Renesas Technology Corp 演算装置及び演算処理方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007094669A (ja) * 2005-09-28 2007-04-12 Yokogawa Electric Corp パイプライン演算処理装置
JP2010117922A (ja) * 2008-11-13 2010-05-27 Renesas Technology Corp 演算装置及び演算処理方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100512935B1 (ko) 내부 클럭신호 발생회로 및 방법
US6246275B1 (en) Multi-phase programmable clock generator
US4152775A (en) Single line propagation adder and method for binary addition
JPS6134296B2 (ja)
US6064232A (en) Self-clocked logic circuit and methodology
US4218750A (en) Incrementer with common precharge enable and carry-in signal
US5504441A (en) Two-phase overlapping clocking technique for digital dynamic circuits
JPH0683583A (ja) パイプライン演算回路
JP3216782B2 (ja) タイミング回路
US5298799A (en) Single-shot circuit with fast reset
US6724221B2 (en) Circuitry having exclusive-OR and latch function, and method therefor
JP3982934B2 (ja) 入力回路および該入力回路を有する半導体集積回路
JP3110221B2 (ja) 全加算器回路
JP2002016482A (ja) データ一時記憶装置
JP3652032B2 (ja) 演算装置及びその制御方法
US5230014A (en) Self-counting shift register
JP3517058B2 (ja) 周波数逓倍回路及び半導体集積回路
JPH06177723A (ja) パルス幅変調回路
JP3297759B2 (ja) 位相比較器の評価方法
JP4571959B2 (ja) 入力回路および該入力回路を有する半導体集積回路
JPS5922261B2 (ja) 比較検知回路
JPH0333962A (ja) シリアルインターフェイス回路
JPH09130213A (ja) ダイナミックラッチ回路
JPH09238056A (ja) パルス幅制御回路
JPH043397A (ja) メモリ集積回路