JPS60263268A - ベクトル処理装置 - Google Patents

ベクトル処理装置

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JPS60263268A
JPS60263268A JP12014284A JP12014284A JPS60263268A JP S60263268 A JPS60263268 A JP S60263268A JP 12014284 A JP12014284 A JP 12014284A JP 12014284 A JP12014284 A JP 12014284A JP S60263268 A JPS60263268 A JP S60263268A
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Makoto Suwada
諏訪田 誠
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    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F15/00Digital computers in general; Data processing equipment in general
    • G06F15/76Architectures of general purpose stored program computers
    • G06F15/80Architectures of general purpose stored program computers comprising an array of processing units with common control, e.g. single instruction multiple data processors
    • G06F15/8053Vector processors

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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】 (産業上の利用分野) 本発明はベクトル処理装置におけるデータ転送制御に関
し、特にそのベクトル圧縮変換制御に関する。
(従来技術) 従来のベクトル処理装置において、オペランドベクトル
レジスタからベクトルエレメントを読出して処理する場
合には各エレメントが順次、1個づつ読出され、リザル
トベクトルレジスタに書込む場合にも各エレメントが順
次、1個づつ書込まれていた。斯かるベクトル処理装置
においては、ベクトルの圧縮変換を行うことは比較的容
易である。
次に、圧縮変換について説明する。第1図は、圧縮変換
の説明図である。k個(k:正の整数)のマスクエレメ
ントを格納できるマスクデータレジスタMSKと、各マ
スクエレメントに対応して同一のベクトルのエレメント
をに個まで格納できるオペランドベクトルレジスタOP
Rと、同様に各マスクエレメントに対応して同一のベク
トルのエレメントをに個まで格納できるリザルトベクト
ルレジスタR8Lとがおる。そこで、マスクデータレジ
スタMSKとオペランドベクトルレジスタOPRとには
、第1図に示すようなエレメントがそれぞれ格納されて
いるとする。このような状態から−IIが格納されてい
るマスクエレメントの↑ 1′ 格納位置に対応したオペランドベクトルレジスタ
OPRのエレメントな、その順序管乱すことなく順次、
リザルトベクトルレジスタに格納してゆくことが圧縮変
換でおる。
上に説明した圧縮変換において、高速処理を行う場合に
は複数個のベクトルエンメントを同時に並列処理するこ
とが望ましい。しかし、この場合には制御が複雑になぁ
という欠点がめった。
(発明の目的) 本発明の目的は、比較的簡単な制御手段を使用し、並列
にベクトルの圧縮変換を行って高速処理を実行すること
によって上記欠点を除去し、簡単に制御を行うことがで
き石ように構成したベクトル処理装置を提供することに
ある。
(発明の構成) 本発明によるベクトル処理装置は、オペランドベクトル
7972手段と、リザルトベクトルVジスタ手段と、マ
スクデータレジスタ手段と、読出しデータバス手段と、
書込みデータバス手段と。
アライン回路手段と、積算回路手段と、エンコーダ手段
と、デコーダ手段とを具備し、ベクトル圧縮変換を行う
ように構成したものでおる。
オペランドベクトルレジスタ手段は、1サイクル中に同
一ベクトルに属する複数個のベクトルエレメントを読出
すだめのものである。
リザルトベクトルVジヌタ手段は、1サイクル中に同一
ベクトルに属する上記複数個のベクトルエレメントを書
込むためのものでおる。
マスクデータ7ジヌタ手段は、オペランドベクトルレジ
スタ手段およびリザルトベクトルレジスタ手段の各要素
に対応し、1サイクル中に上記複数個のマスクエレメン
トを読出すだめのものであ71゜ 読出しデータバス手段は、オペランドベクトルレジスタ
手段から上記複数個のベクトルエレメントを読出すため
のものでおる。
書込みデータバス手段は、リザルトベクトルレジスタ手
段に上記複数個のベクトルエンメントを書込むだめのも
のでめる。
アライン回路手段は、読出しデータバス手段と書込みデ
ータバス手段とを選択的に接続するだめのものである。
積算回路手段は、読出しデータバス手段を通して読出さ
れたマスクエレメントの−1#の数を積算するためのも
のである。
エンコーダ手段は、積算回路手段から得られた積算値と
、上記によ)読出されたマスクエレメントとによシ上記
すザルトベクトルレジスタ手段に対する書込みアドレス
歩進信号を生成するだめのものである。
デコーダ手段は、上記により読出されたマスクエレメン
トと上記積算値とによってアライン回路手段への接続制
御信号を生成するだめのものであるO (実施例) 次に、本発明について図面を参照して詳細に説明する。
第2図は、本発明によるベクトル処理装置の−実施例金
示すブロック図である。第2図において、ベクトル処理
装置は並列ベクトルレジスタ部1と。
アライン回路2と、圧縮変換制御回路6と、読出しデー
タバス1000と、書込みデータ/<ス2000と、マ
スクデータ読出しバス1300!:。
書込みアドレス歩進制御信号線6000と、アライン回
路接続制御信号線6200とから成立っている。
第8図は、並列ベクトルレジスタ部1の詳細を示すブロ
ック図である。本実施例においては4個(一般にはn個
、n=1t2+8・・・、正の整数、ここではn=4)
の同一構成のベクトルレジスタ部VE−0〜VE−8を
備え、例えばベクトルレジスタ部VE−0はマスクデー
タレジスタMSK−0と、オペランドベクトルレジスタ
0PR−〇と、リザルトベクトルレジスタR8L−0と
から成立っている。一般に、ベクトルレジスタ部vE−
1(i=0,1,2,8)はff7クデ一タレジスタM
SK−i (i=0 、1 、2−8 )と。
オペランドベクトルレジスタ0PR−i (1=o 。
1.2.3)と、リザルトベクトルレジスタR8? L
−i(i=o、1t18)とから成立つ。ここで、オペ
ランドベクトルレジスタ0PR−i(i=o、1,2.
8)ならびにリザルトベクトルレジスタR8L−t(i
=o+1*2p8)として読出し/書込みが可能なレジ
スタを使用すれば、リザルトベクトルVジスタR8L=
とオペランドベクトルレジスタ0PR−i(i=o11
1218)とを同一のレジスタで構成することができる
各オペランドベクトルレジスタ0PR−0〜0PR−8
から並列に読出された4個のベクトルエレメントは、4
個のベクトルエレメントを並列に転送するだめの読出し
データバス1000を介してアライン回路2に供給され
る。4個のベクトルエレメントを並列に転送するだめの
書込みデータバス2000を介してアライン回路2から
供給されたベクトルエレメントは、各リザルトベクトル
レジスタR8L−0〜R8L−8に並列に書込むことが
できる。各マスクデータレジスタM8に一〇〜M S 
K −8から並列に読出された4個のマスクエレメント
は、マスクデータ読出しノくス1ろ00を介して並列に
圧縮変換制御回路3に転送される。
第4図は、アライン回路2を詳細に示すブロック図であ
る。第4図において、アライン回路2は読出しデータバ
ス1000に接続された4個の入カポ−)20−0〜2
0−3と、書込みデータバス2000に接続された4個
の出力ボート21−〇〜21−3と、各入出力ボート間
を接続するための接続線22とがら成立つ。アライン回
路2には、圧縮変換制御回路3から信号線6200を介
してアライン回路接続制御信号が供給されている。
この信号は、n = 4に対応して存在する4個の入カ
ポ−)21−0〜21−3に供給され、この信号によっ
て各入出力ボート間の接続の仕方が制御されている。例
えば、後で説明するような情報ωo=ω1=0(気0,
0〃)、ω2 =1 (’ Or1〃)、ω3−2(気
1,0’)を含む制御信号が信号線6200を介して供
給された場合には、各人出ボートの接続の仕方は次のよ
うになる。情報ω。が供給されている出カポ−)21−
0および情報ω1が供給されている出カポ−)21−1
はω0=ω1 = Oに対応して共に入力ボート2〇−
〇に接続され、情報ω冨が供給されている出カポ−)2
1−2はω2=1に対応して入力ボート20−1に接続
され、情報ω3が供給されている出力ボート21−8は
ω3=2に対応して入力ボート20−2に接続されてい
る。
第5図は、圧縮変換制御回路6の詳細を示すブロック図
でらる。第5図において、圧縮変換制御回路6はマスク
データ読出しバス1600に接続された4ビツトのマス
クレジスタ61と、加算器621ならびにレジスタ62
2から成る積算回路62と、エンコーダ66と、デコー
ダ641と。
シフタ642とから成立っている。エンコーダ36はマ
スクレジスタ61の出力と積算回路32の積算値Xとを
入力して信号線6100上に書込みアドレス歩進制御信
号を生成し、これを並列ベクトルレジスタ部1に供給し
、てリザルトベクトルレジスタR8L−0〜R8L−8
の書込みアドレスの歩道をそれぞれ制御する。デコーダ
641にはマスクデータが入力され、デコーダ641の
出力はアライン回路接続制御信号線6200上に各2ピ
ントの情報ω0〜ω3として送出され、アライン回路2
に供給されている。
次に、本実施例の動作を詳細に説明する。
最初に、並列ベクトルレジヌタ部1の各レジスタは次の
ようにして初期設定されるものとする。
すなわち、各マスクデータレジスタMSK−0〜MSK
−1には特定のマスクデータの値が設定される。設定の
順番は、例えば次のようにして決定される。すなわち、
マスクデータが第1図に示すように10110100・
・・・・に従って配置されている場合には、マスクデー
タレジスタMSK−0の最初のアドレスにマスクデータ
の最初の一1〃が設定され、マスクデータレジスタMS
K−1の最初のアドレスに次のマスクデータ気0〃が設
定され、以下同様にしてマスクデータレジスタMSK−
8の最初のアドレスに4番目のマスクデーター1〃が設
定される。斯くして、並列ベクトルレジスタ部1の各マ
スクデータレジスタMSK−0〜MSK−8の最初のア
ドレスには、第3図に示すようにマスクデーター101
1 #が設定され、次のアドレスにマスクデータ’01
00’が設定され、以下同様にして各マスクデータレジ
スタMSK−0〜MSK−8に各マスクデータが設定さ
れる。
次に、オペランドベクトルの各エレメントが第1図に示
すようにAo r A1 + A2 ・・・であるとす
る、この場合には第8図に示すように、オペランドベク
トルレジスタ0PR−0の最初のアドレスにベクトルエ
ンメントAOが設定され、オペランドベクトルレジスタ
OP R−1の最初のアドレスに次のベクトルエレメン
トA1が設定され、以下同様にしてオペランドベクトル
レジスタ0PR−8の最初のアドレスにベクトルエレメ
ントA3が設定される。斯くして、並列ベクトルレジス
タ部1の各オペランドベクトルレジスタ0PR−〇〜0
PR−8の最初のアドレスにはベクトルエレメントAo
 +A1 *Az +Asがそれぞれ設定される。同様
にして、オペランドベクトルレジスタ0PR−0〜0P
R−8の次のアドレスにはベクトルエレメントA4 e
 As r Aa r Atがそれぞれ設定され、以下
同様にしてすべてのオペランドベクトルのベクトルエレ
メントが各オペランドベクトルレジスタ0PR−0〜0
PR−8Kl[次設定される。
リザルトレジスタR8L−0〜R8L−8には圧縮変換
によシオペランドベクトルレジスタ0PR−0〜0PR
−8のベクトルエンメントAo+AI r AS ・・
・が圧縮されて書込まれるので初期設定をする必要はな
い。したがって、第3図に示すリザルトベクトルレジス
タR8L−0〜R8L−8には以上説明したような初期
値ではなく、後で説明するような圧縮変換後の各ベクト
ルエレメントが設定されている。
以上の初期設定状態がら圧縮変換が開始嘔れるが、圧縮
変換の第0次サイクルにおいて、並列ベクトルレジスタ
部1のマスクデータレジスタMSK−0〜MSK−8の
最初のアドレスに格納されているマスクデータ’1[1
1”が並列に読出され、マスクデータ読出しバス130
0を介して圧縮変換制御回路6のマスクンジスタロ1に
格納される。
このとき、各オペランドレジスタ0PR−0〜0PR−
8の最初のアドレスに格納されているオペランドベクト
ルの各ベクトルエレメントAo r At pA2 、
Asが読出され、読出しデータバス1000を介してア
ライン回路2の入力ポート20−0〜20−8に出力さ
れる。マスクレジスタ61に格納されているマスクデー
タからデコーダ!+41によってアライン回路接続制御
信号を生成し、これをアライン回路2に供給してアライ
ン回路2の入カポ−)20−0〜20−3と出力ボート
21−〇〜21−8との間の接続を制御する。この制御
は以下のようにして行われる。
第6図および第7図は、それぞれ第5図に示したエンコ
ーダ66の回路構成図と論理値とを示す図である。エン
コーダ36の出力はリザルトベクトルレジスタR8L−
0〜RS L −80歩進制制御器として並列ベクトル
レジスタ部1に供給される。第7図に示す論理値はn 
= 4とした時の実施例であるが、n−f−4の時にも
以下のように論理値を設定することによシ容易に同様な
エンコーダを構成することができる。すなわち、入力さ
れたマスクデータmQ−mn 1を加算踵加算値によシ
m(1〜m n−1に含まれる気1Nの数をめ、a(、
Ω側から左詰めで一1#を割付け、残シをすべてI’t
□Iとして結果を積算値Xだけサイクリックに右にシフ
ト(ライトローテート)する。このようにして得られた
リザルトベクトルレジスタR8L−0〜R8L’−8の
歩進制御信号は、マスクデータm(、−mlがLS l
 #、% Q #%S I 11.% l #であって
、積算値XがOのときに”1110”でめυ、リザルト
ベタトルレジスタR8L−0〜R8L−2の内容が歩進
される。このとき、そのベクトル部にはリザルトベクト
ルのベクトルエレメントが転送されているので、ベクト
ルエレメントAo r A2 r A3のみがリザルト
ベクトルレジスタR8L−0〜RS T、 −2の最初
のアドレスに書込まれて残ることになる。しかし、リザ
ルトベクトルレジスタR8L−3の書込みアドレスは歩
進されないだめ、リザルトベクトルレジスタR8L−3
に転送されるべきデータとしてのベクトルエンメントA
3はリザルトベクトルンジスタR8L゛ −8の最初の
レジスタに書込まれるが、次のサイクルで書換えられて
しまうことになる。したがつて、第8図に示すようにリ
ザルトベクトルレジスタR8L−0〜R8L−2の最初
のアドレスにはベクトルエレメントAo 、As 、A
sが格納される。
第1次サイクルにおいて各オペランドベクトルレジスタ
0PR−0〜0PR−8から次のアドレスのベクトルエ
レメントA4 + As p Am r ATが読出さ
れ、アライン回路2の入力ボート20−0〜20−8に
入力される。この場合には、マスクデータレジスタMS
K−0〜MSK−8からも同様にして次のデータ% 0
100#が読出されてマスクレジスタ61に格納される
。積算回路62のレジスタ622においては前回の積算
値Xが8でおって、マスクデータの値が%0100#で
あるため、信号線6200上のアライン回路接続制御信
号の各成分ω0〜ω3は%8881 #となシ、結果的
にはアライン回路2の出カポ−)21−0〜21−8に
はそれぞれA7 v A7 # AT +ABが出力さ
れる。一方、エンコーダ3るの出力は%Q0011とな
るため、リザルトベクトルレジスタRS L −8のみ
にベクトルエレメントA5が書込まれ、その後に書込み
アドレスが歩進される。このとき、他のリザルトベクト
ルレジスタR8L−〇〜R8L−2にはベクトルエレメ
ントA7*At+A7が書込まれるが、アドレスの歩進
が行われないので次のサイクルで書換えられることにな
る。
第8図は、第5図に示すデコーダ641によって発生す
る情報を示す図でおる。第8図においてXの部分は圧縮
変換の動作では使用しない接続であるため、ハードウェ
アで構成しやすいように設定すればよい。上の説明にお
いて、m・に対応して電0〃の接続情報が割付けられ、
mlに対応して−1〃の接続情報が割付けられ、m2に
対応して気2〃の接続情報が割付けられ、mlに対応し
ても3〃の接続情報が割付けられていた時に、マスクビ
ットmQ t ITII HIn2 r l’nlが′
I′であるような接続情報を左側から詰めて並べて配置
し、積算値に対応してサイクリックに右シフトしたもの
が上記接続の論理である。
第9図はデコーダろ41の構成例を示す回路図であシ、
第9図における気llは定数’ 1 ’を出力すること
を示す。ここで、第8図に示す論理値は第9図に示す回
路構成によって実現される。第9図はn = 4とした
場合の実施例でおって、n≠4の場合においても容易に
構成することができる。
例えば、n = 2の時にはml)に対応した接続情報
として−Olを割付け、mlに対応した接続情報として
N1Nを割付けてマスクビットmQ、mlの内容が%l
lであるような接続情報を左から並べて配置することに
よシ圧縮変換を行い得るようにアライン回路2の接続情
報を得ることができる。
例えば、n=5の時には同様にmQに対応した接続情報
として% OIを割付け、mlに対応した接続情報とし
て亀】lを割付け、m2に対応した接続情報として・2
Nを割付け、mlに対応した接続情報として%8Nを割
付け、m4に対応した接続情報として%4〃を割付けて
同様の操作を行えば、圧縮変換を行い得るデコーダ64
1の論理が得られる。
第8図において、積算値Xに対応したシフタ342の出
力信号はデコーダ641からの出力信号(X=0の時の
G+6 + 6’ 1+ ω2 ’ ω* )を積算値
Xだけサイクリックに右へシフト(ライトローテート)
シたものである。この結果、タスクレジスタ31に上記
マスクデータ’ 1011 ’が格納された場合には、
積算値X−0であるため、デコーダ641の出力はωo
−0.ω1=2.ω2=8、ω3=3となってデコーダ
341は−0288’をアライン回路2に供給すること
になる。この結果、アライン回路2の各入力ポート20
−0〜20−3と各出力ボート21−0〜21−3との
間は上記のように接続され、出カポ−)21−0〜21
−8に接続された書込みデータバス2000には結果的
にベクトルエンメン)Ao 、A:; 、Aa+A3が
データとして出力される。
以上のサイクルを次々に繰シ返すことによシ、第1図に
示すような圧縮変換が正しく実行筋れることになる。
なお、本実施例においては同時に並列処理するデータの
数(n)は主として4個として説明したが、これは一実
施例にすぎず、本発明は斯かる実施例に限定されるもの
ではない。
以上のように、本発明を採用するとベクトルデータの圧
縮変換を効率的に行うためのアライン回路および並列ベ
クトルレジスタ部に供給される制御信号を、比較的簡単
なハードウェア構成の圧縮変換制御回路により生成でき
る。
(発明の効果) 本発明には以上説明したように、複数個のオペランドベ
クトルレジスタと複数個のリザルトベクトルレジスタと
を備えて制御することにより、効率的な圧縮変換を実行
することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は、ベクトルエレメントの圧縮変換を説明するた
めの説明図である。 第2図は、本発明によるベクトル処理装置の一実施例を
示すブロック図である。 第8図は、第2図に示す並列ベクトルレジスタ部の詳細
を示すブロック図でめる。 第4図は、第2図に示すアライン回路の詳細を示すブロ
ック図でちる。 第5図は、第2図に示す圧縮変換制御回路の詳細を示す
ブロック図である。 第6図は、第5図に示すエンコーダの詳細を示す回路図
である。 第7図は、第5図および第6図に示すエンコーダに工っ
て得られたデータを示す図である。 第8図は、第5図に示すデコーダによって得られる情報
を示す図でろる。 第9図は、第8図に示す情報を実現するためのデコーダ
の回路構成例を示す回路図である。 1・・・並列ベクトルレジスタ部 2・・・アライン回路 6・・・圧縮変換制御回路 20−0〜20−3・・・入力ボート 21−0〜21−3・・・出力ボート 31・・・マスクレジスタ 62・・・積X回路 66・・・エンコーダ 641・・・デコーダ 342・・・レジスタ 621・・・加算器 VE−0〜VE−8・・・ベクトルレジスタ部M8に−
0−M5K−、l・・・マスクデータレジスタ 0PR−0〜0PR−1・・・オペランドベクトルレジ
スタ T?、5L−0〜R8L−3・・・リザルトベクトルレ
ジスタ 22.1000.1300,20()0.ろ000゜6
200・・・・・信号線お工びパヌ %計出願人 日本電気株式会社 住理人弁理士井ノロ 壽 ′)v6図 χ−Oχ=I X=2 X=3 0001 1001) DI θl 00 t Oρ 
00100+ θ 1 θ Oθ θ f θ θ 0
0 i 00 171θ 1 θo rooODI θ
 0 θ OTODOθ 11 θθo too θ 
ρ TOD θθ 10 00 θ 10θ II I
IOD OI Io 011111 T OO+DI 
01 1100 (I t IQ θi+I+ 、I 
0 (+11 θ θ I III0 θII θ θ
 I)ll If)01ρ+I θ I I θ θ 
0ITOθ OII I ootIOI OI (Oθ
 θ t 1 θ θ 111+1 till θ I
IIlID +117 θ otto o θ II 
1001θ III III O0ttL /flll
l I L o ITOt+ 11111 0 lll
 1KIII l1lttc+ ++zl 71+11
 l7111 II O1111171110OnI 
lul+ 11 01++111I丁11111111
1+冨11ス・8図 χ=OX、=I X=2 X=3 me 7ffl till MS +ff# [1m 
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+2xy+ Xl2X XX12 2xXIOL++ 
+23X × I23 JXI2 2JX1100 θ
 θ X’X% X θ Yx XX(IX XXXX
600t D 3 yv X(IJX xXO33Xy
01 θ t σ ozx X X(12X XX θ
 2 ZXx6’Ol t 6?3 X x 1)23
 3xoZ 2JXl1MOD (+lXX X0TX
 XXOI +XX01 f Ot 01JX Xl)
13 JXI71 13KOIII’0 0+2X X
DT2 2XD+ +ZX01111 0Iz5 5 
θ tz 2301 r230才9図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1サイクル中に同一ベクトルに属する複数個のベクトル
    エレメントを読出すためのオペランドベクトル7972
    手段と、前記1サイクル中に前記同一ベクトルに属する
    前記複数個のベクトルエレメントを書込むためのリザル
    トベクトルレジスタ手段と、前記オペランドベクトルレ
    ジスタ手段および前記リザルトベクトルレジスタ手段の
    各要素に対応し、前記lサイクル中に前記複数個のマス
    クエレメントを読出すためのマスクデータレジヌタ手段
    と、前記オペランドベクトルレジスタ手段から前記複数
    個のベクトルエンメントを読出すための読出しデータバ
    ス手段と、前記リザルトベクトルレジスタ手段に前記複
    数個のベクトルエレメントを書込むための書込みデータ
    バス手段と、前記読出しデータバス手段と前記書込みデ
    ータバス手段とを選択的に接続するためのアライン回路
    手段と、前記読出しデータバス手段を通して読出された
    前記マスクエレメントの−11の数を積算するための積
    算回路手段と、前記積算回路手段から得られた積算値と
    前記読出されたマスクエレメントとによシ、前記リザル
    トベクトルレジスタ手段に対する書込みアドレス歩進信
    号を生成するためのエンコーダ手段と、前記読出された
    マスクエレメントと前記積算値とによって前記アライン
    回路手段への接続制御信号を生成するだめのテコーダ手
    段とを具備してベクトル圧縮変換を行うように構成した
    ことを特徴とするベクトル処理装置。
JP12014284A 1984-06-12 1984-06-12 ベクトル処理装置 Granted JPS60263268A (ja)

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