JP2003044840A - Information processing circuit - Google Patents

Information processing circuit

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JP2003044840A
JP2003044840A JP2001232965A JP2001232965A JP2003044840A JP 2003044840 A JP2003044840 A JP 2003044840A JP 2001232965 A JP2001232965 A JP 2001232965A JP 2001232965 A JP2001232965 A JP 2001232965A JP 2003044840 A JP2003044840 A JP 2003044840A
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voltages
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Takashi Morie
隆 森江
Makoto Miyake
誠 三宅
Atsushi Iwata
穆 岩田
Makoto Nagata
真 永田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a circuit for generating a pulse width modulation signal or a pulse phase modulation signal representing the difference between two analog values and to provide also a processing unit circuit which is of a small area and power saving and is fast in an image processing system characterized in applying the circuit to image processing and making a pixel parallel operation type processing unit update a state by an operation with an adjacent pixel processing unit. SOLUTION: A binary signal representing the magnitude relation of two voltages and the pulse width modulation signal or pulse phase modulation signal having information of the absolute value of the difference between the two voltages are generated by holding two analog voltages in two capacitors and serially connecting the capacitors. Also, a subtraction circuit is sued for an image processing unit circuit to convert results operated on the basis of information of adjacent pixels as an analog voltage into a pulse phase modulation signal, and a nonlinear current source is switched with the signal to update a self-state.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は,2つのアナログ値
の差を表すパルス幅変調信号またはパルス位相変調信号
を生成する回路に関するもので,特にこれを画像処理に
適用し,画素並列動作型の処理ユニットが隣接画素処理
ユニットとの演算により状態を更新することにより画像
処理を行う回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a circuit for generating a pulse width modulation signal or a pulse phase modulation signal which represents a difference between two analog values, and particularly to a circuit which is applied to image processing and is of a pixel parallel operation type. The present invention relates to a circuit that performs image processing by a processing unit updating the state by calculation with an adjacent pixel processing unit.

【0002】[0002]

【従来の技術】画像処理などのために,抵抗素子などを
組み合わせたネットワークでのアナログダイナミクスを
用いる方法がいくつか提案されている。例えば,エッジ
抽出を行う抵抗ネットワーク回路(C. A. Mead and M.
A. Mahowald, "A silicon model of early visual proc
essing," Neural Networks, vol. 1, pp. 91-97, 198
8:文献1),エッジ情報を保存しながら平滑化を行う
抵抗ヒューズネットワーク回路(例えば,P. C. Yu, S.
J. Decker, H. S. Lee, C. G. Sodini, J. L. Wyatt,
Jr., "CMOS resistive fuses for image smoothing an
d segmentation," IEEE Journal of Solid-State Circu
its, vol. 27, pp. 545-553, 1992 :文献2),ガボー
ル型フィルタを実現する2層抵抗ネットワーク回路(B.
E. Shi, "Gabor-type filtering in space and time w
ith cellular neural networks," IEEE Transactions o
n Circuits and Systems I, vol. 45, pp. 121-132, 19
98 :文献3)などである。
2. Description of the Related Art Several methods using analog dynamics in a network in which resistive elements and the like are combined have been proposed for image processing and the like. For example, a resistor network circuit (CA Mead and M.
A. Mahowald, "A silicon model of early visual proc
essing, "Neural Networks, vol. 1, pp. 91-97, 198
8: Reference 1), a resistive fuse network circuit that smoothes while preserving edge information (eg, PC Yu, S.
J. Decker, HS Lee, CG Sodini, JL Wyatt,
Jr., "CMOS resistive fuses for image smoothing an
d segmentation, "IEEE Journal of Solid-State Circu
its, vol. 27, pp. 545-553, 1992: Reference 2), a two-layer resistor network circuit that realizes a Gabor filter (B.
E. Shi, "Gabor-type filtering in space and time w
ith cellular neural networks, "IEEE Transactions o
n Circuits and Systems I, vol. 45, pp. 121-132, 19
98: Reference 3).

【0003】これらの回路では各画素の輝度値を,各ノ
ード毎の電圧源または電流源の値で与え,回路が安定状
態に達したときの各ノード電圧を処理結果として取り出
す。安定状態へは抵抗と(寄生)容量で決まる時定数の
オーダの時間で到達するので,極めて高速な計算ができ
るという利点がある。
In these circuits, the brightness value of each pixel is given by the value of the voltage source or the current source for each node, and each node voltage when the circuit reaches a stable state is taken out as a processing result. Since the stable state is reached in the time of the order of the time constant determined by the resistance and (parasitic) capacitance, there is an advantage that extremely fast calculation can be performed.

【0004】これらの回路うち,非線形特性を利用する
抵抗ヒューズネットワーク回路を図3を用いて説明す
る。これは,各画素に相当するノード902が非線形な特
性を有する抵抗ヒューズ素子901で結合されたネットワ
ーク回路である。ここで,903は入力画像の画素iの輝度
値に相当する電圧Iiを発生する電圧源,904はコンダク
タンスσを有する抵抗である。典型的な抵抗ヒューズ特
性G(V)は図3(b)に示されている。関数G(V)は形状を例
えば(1)から(4)までのように順に変化させる。すなわ
ち,動作初期の段階では線形関数(1)を用い,動作の終
りごろではVが所定の所定のしきい値δ以下の場合は線
形で,そうでない場合は0であるような関数(4)を用い
る。こうすることで,良好なエッジ保存と平滑化が行え
る。
Of these circuits, a resistance fuse network circuit utilizing non-linear characteristics will be described with reference to FIG. This is a network circuit in which nodes 902 corresponding to each pixel are connected by a resistive fuse element 901 having a non-linear characteristic. Here, 903 is a voltage source that generates a voltage Ii corresponding to the luminance value of the pixel i of the input image, and 904 is a resistor having a conductance σ. A typical resistance fuse characteristic G (V) is shown in FIG. 3 (b). The function G (V) changes the shape in order, for example, from (1) to (4). That is, the linear function (1) is used in the initial stage of the operation, and linear at the end of the operation when V is equal to or less than a predetermined threshold value δ, and 0 otherwise (4) To use. By doing so, good edge preservation and smoothing can be performed.

【0005】従来,抵抗ヒューズ素子は,前記文献2で
述べられているように,MOSトランジスタを組み合わ
せた回路により実現され,アナログネットワーク回路そ
のものを集積回路化する方法が試みられてきた。このよ
うなアナログ回路方式では回路規模が小さくてすむの
で,画素並列型集積回路を実現することができる。しか
し,アナログ特性の制御の困難さや素子の製造ばらつき
などのために,これまで実用的なものは設計・製造され
なかった。
Conventionally, the resistance fuse element is realized by a circuit in which MOS transistors are combined as described in the above-mentioned reference 2, and a method of integrating the analog network circuit itself into an integrated circuit has been tried. Since such an analog circuit system requires a small circuit scale, a pixel parallel type integrated circuit can be realized. However, due to the difficulty of controlling the analog characteristics and manufacturing variations of the device, practical products have not been designed and manufactured until now.

【0006】さて,アルゴリズム的に抵抗ヒューズネッ
トワークの解を得るには,回路のダイナミクスを離散時
間系で表現して解けばよい。すなわち,i番目の画素の
状態Oiを次の式に従って更新し,すべての画素について
収束するまで更新する。
Now, in order to algorithmically obtain the solution of the resistive fuse network, the circuit dynamics may be expressed by a discrete time system and solved. That is, the state Oi of the i-th pixel is updated according to the following formula, and is updated until all the pixels converge.

【数1】 ここで,νは定数,Niは画素iの隣接画素の集合であ
る。関数G(V)は,前述のように,更新処理が進むにつれ
て関数形状を(1)から(4)まで順に変化させる。
[Equation 1] Where ν is a constant and Ni is the set of adjacent pixels of pixel i. As described above, the function G (V) changes the function shape in order from (1) to (4) as the updating process progresses.

【0007】そこで,画素毎に対応する処理ユニットを
用意し,隣接画素間の情報のやり取りで画素並列で演算
処理を実行する方式が提案された(T. Morie, M. Miyak
e, S. Nishijima, M. Nagata, and A. Iwata, "A multi
-functional cellular neural network circuit using
pulse modulation signals for image recognition,"7t
h International Conference on Neural Information P
rocessing ICONIP-2000 Proceedings, pp. 613-617, Ta
ejon, Korea, Nov. 2000.:文献4)。これは,各処理
ユニットにそれぞれ各時点での状態値を保存し,隣接画
素の状態値をもとに次の時点での自身の状態値を計算
し,更新が収束した時点の状態値を処理結果とすること
により,抵抗ネットワークでのアナログダイナミクスを
近似的に実現するものである。
Therefore, a method has been proposed in which a processing unit corresponding to each pixel is prepared and arithmetic processing is executed in parallel with pixels by exchanging information between adjacent pixels (T. Morie, M. Miyak.
e, S. Nishijima, M. Nagata, and A. Iwata, "A multi
-functional cellular neural network circuit using
pulse modulation signals for image recognition, "7t
h International Conference on Neural Information P
rocessing ICONIP-2000 Proceedings, pp. 613-617, Ta
ejon, Korea, Nov. 2000 .: Reference 4). This is to store the state value at each time point in each processing unit, calculate its own state value at the next time point based on the state values of adjacent pixels, and process the state value at the time point when the update converges. By using the results, the analog dynamics in the resistance network can be realized approximately.

【0008】このような画素並列処理は回路規模の大き
くなるデジタル回路では実現が難しい。そこで,文献4
ではパルス変調回路技術を用いて小さい回路規模で画素
並列処理を実現している。ここで,パルス変調回路技術
は,パルス幅やパルス位相(基準となる時刻からのずれ
時間)にアナログ情報を持たせた情報処理回路の技術で
ある。パルス幅変調(PWM)信号またはパルス位相変
調(PPM)信号は,アナログ電圧信号に比べて,ノイ
ズの影響を受けにくく,また演算や入出力回路の多くに
デジタル方式が使えるので,設計,制御が容易であり,
精度が確保しやすいという利点がある。
Such pixel parallel processing is difficult to realize in a digital circuit whose circuit scale becomes large. Therefore, Reference 4
Pixel parallel processing is realized in a small circuit scale by using pulse modulation circuit technology. Here, the pulse modulation circuit technology is a technology of an information processing circuit in which pulse width and pulse phase (deviation time from a reference time) have analog information. Compared to analog voltage signals, pulse width modulation (PWM) signals or pulse phase modulation (PPM) signals are less susceptible to noise, and many calculation and input / output circuits can use digital methods, so design and control are possible. Easy,
There is an advantage that accuracy can be easily secured.

【0009】文献4で開示された従来回路を図4に示
す。また,動作原理を図5のタイミング図を用いて以下
に説明する。
A conventional circuit disclosed in Document 4 is shown in FIG. The operating principle will be described below with reference to the timing chart of FIG.

【0010】この処理では処理ユニットの状態値と初期
値をそれぞれキャパシタに電荷として保持し,キャパシ
タの端子電圧を読み出してそれをPWM信号に変換す
る。PWM信号同士の差は排他的論理和で求められる。
PWM信号で電流源をスイッチングし,パルス幅に比例
した電荷量をキャパシタに充放電することで,状態値を
更新することができる。
In this processing, the state value and the initial value of the processing unit are held in the capacitor as electric charges respectively, the terminal voltage of the capacitor is read out and converted into a PWM signal. The difference between the PWM signals is obtained by exclusive OR.
The state value can be updated by switching the current source with the PWM signal and charging / discharging the capacitor with a charge amount proportional to the pulse width.

【0011】なお,以下の説明(「発明の実施の形態」
の項を含む)で述べる電流源はすべてMOSトランジス
タの飽和領域を用いて構成することを仮定しているの
で,電流源に直列に接続したスイッチ(これもMOSト
ランジスタで構成すると仮定している)の開閉で電流源
がスイッチできる。ただし,この部分はスイッチ可能な
電流源であれば,類似の手段を用いてもよい。また,回
路中のすべてのキャパシタは動作前にあらかじめスイッ
チ(図示せず)で所定の初期電圧にリセットされている
とする。また,電圧源50ないし53,および59はすべての
処理ユニットに共通に電圧波形を供給するものとする。
動作原理を説明する。
The following description ("Embodiment of the Invention")
It is assumed that all the current sources described in (1) include the saturation region of the MOS transistor, so a switch connected in series to the current source (this is also assumed to be composed of MOS transistors). The current source can be switched by opening and closing. However, similar means may be used for this part as long as it is a switchable current source. Further, it is assumed that all capacitors in the circuit are reset to a predetermined initial voltage by a switch (not shown) before the operation. Further, the voltage sources 50 to 53, and 59 shall supply a voltage waveform commonly to all the processing units.
The operating principle will be described.

【0012】(1) 各画素の輝度値などに基づく初期電圧
をノード89からスイッチ26を介してキャパシタ10に蓄積
し,ノード80の電圧として保持する。一方,各処理ユニ
ットの状態値を保持するキャパシタ11を用意し,ノード
81にその状態値を保持する。
(1) An initial voltage based on the brightness value of each pixel is stored in the capacitor 10 from the node 89 through the switch 26 and is held as the voltage of the node 80. On the other hand, prepare a capacitor 11 that holds the state value of each processing unit, and
The state value is held in 81.

【0013】(2) ノード80および81の電圧を,それぞれ
比較器30および31を用いて線形ランプ電圧源50および51
と比較することにより,PWM信号をノード90および91
に生成する。同様に,他の処理ユニットで生成したPW
M信号,およびバイアス用として類似の回路で生成した
PWM信号などをノード87,88などに供給する。
(2) The voltages at nodes 80 and 81 are fed into linear ramp voltage sources 50 and 51 using comparators 30 and 31, respectively.
By comparing the PWM signal to nodes 90 and 91
To generate. Similarly, PW generated by another processing unit
The M signal, the PWM signal generated by a similar circuit for bias, and the like are supplied to the nodes 87 and 88.

【0014】(3) 前記PWM信号のうちから所望の2つ
の信号をセレクタ100により選び出し,ノード92および9
3を介して,減算回路110に入力する。
(3) The selector 100 selects two desired signals from the PWM signals, and the nodes 92 and 9 are selected.
It is input to the subtraction circuit 110 via 3.

【0015】(4) 減算回路110は,ノード92および93よ
り入力されたPWM信号のパルス幅の大小関係および差
の絶対値を計算し,大小関係を表す2値信号をノード95
に,差の絶対値に相当するパルス幅を有するPWM信号
をノード94に出力する。すなわち,図4(b)に示すよう
に,入力されたPWM信号を用いて,論理ゲート61ない
し65で構成される排他的論理和演算回路によりPWM信
号を生成するとともに,大小関係を表す2値信号をRS
フリップフロップ66で保持する。
(4) The subtraction circuit 110 calculates the magnitude relationship of the pulse widths of the PWM signals input from the nodes 92 and 93 and the absolute value of the difference, and outputs the binary signal representing the magnitude relationship to the node 95.
Then, a PWM signal having a pulse width corresponding to the absolute value of the difference is output to the node 94. That is, as shown in FIG. 4B, the input PWM signal is used to generate a PWM signal by the exclusive OR operation circuit composed of the logic gates 61 to 65, and at the same time, a binary value indicating the magnitude relationship is expressed. Signal to RS
It is held by the flip-flop 66.

【0016】(5) ノード94に発生したPWM信号はスイ
ッチ24を閉じ,電流源42により,キャパシタ12にパルス
幅に比例した電荷を蓄積し,パルス幅に比例した電圧を
ノード82に保持する。
(5) The PWM signal generated at the node 94 closes the switch 24 and causes the current source 42 to store the charge proportional to the pulse width in the capacitor 12 and hold the voltage proportional to the pulse width at the node 82.

【0017】(6) ノード82の電圧を,比較器32を用いて
線形ランプ電圧源52と比較することにより,PWM信号
をノード96に生成する。ここで,電流源42の電流量およ
び線形ランプ電圧源52の電圧変化量を調節することで,
ノード96のPWM信号のパルス幅はノード94のそれと等
しくなるようにする。
(6) A PWM signal is generated at node 96 by comparing the voltage at node 82 with linear ramp voltage source 52 using comparator 32. Here, by adjusting the current amount of the current source 42 and the voltage change amount of the linear ramp voltage source 52,
The pulse width of the PWM signal at node 96 should be equal to that at node 94.

【0018】(7) ノード96に発生したPWM信号はスイ
ッチ25を閉じ,パルスが立ち下がってスイッチ25が開い
た時点で,時間的に任意の非線形関数で電圧が変化する
非線形電圧源59の電圧値をキャパシタ13に保持する。こ
れにより,ノード83にはノード96に発生したPWM信号
のパルス幅を前記非線形関数で変換した電圧値が保持さ
れる。
(7) The PWM signal generated at the node 96 closes the switch 25, and when the pulse falls and the switch 25 opens, the voltage of the non-linear voltage source 59 whose voltage changes with an arbitrary non-linear function with time. The value is held in the capacitor 13. As a result, the node 83 holds the voltage value obtained by converting the pulse width of the PWM signal generated at the node 96 by the non-linear function.

【0019】(8) ノード83の電圧を,比較器33を用いて
線形ランプ電圧源53と比較することにより,PWM信号
をノード97に生成する。
(8) A PWM signal is generated at node 97 by comparing the voltage at node 83 with linear ramp voltage source 53 using comparator 33.

【0020】(9) ノード95の2値信号によりスイッチ20
または21のいずれかを閉じ,ノード97に発生したPWM
信号のパルス幅の時間だけスイッチ22または23が閉じら
れることにより,電流源40または41からキャパシタ11に
電荷が放電または充電される。これにより,処理ユニッ
トの状態値が更新される。
(9) Switch 20 by the binary signal of node 95
Alternatively, either 21 is closed and PWM generated at node 97
By closing the switch 22 or 23 for the time corresponding to the pulse width of the signal, the electric charge is discharged from the current source 40 or 41 to the capacitor 11. As a result, the status value of the processing unit is updated.

【0021】以上の過程を繰り返すことにより,状態更
新を行い,安定状態を得る。例えば,数1の式を実行す
る場合,各処理ユニットがまず自身の状態値と隣接画素
に相当する処理ユニットの状態値とをセレクタで選択
し,前記非線形電圧源59の電圧波形を時間tの関数とし
てG(t)にし,数1の式の右辺第1項を順次計算し,自身
の状態値を更新する。さらに,自身の初期値と自身の状
態値を選択し,前記電圧波形をσの傾きを有する線形関
数にすることで,右辺第2項を計算し,状態を更新す
る。これら一連の処理を繰り返すことで,抵抗ヒューズ
ネットワークの解を得ることができる。同様にして,そ
の他の抵抗ネットワークモデルも実行することができ
る。なお,前記の回路では,入力の差を符号と絶対値に
分けて処理するので,実現できる関数はG(V)のように奇
関数に限られる。
By repeating the above process, the state is updated and a stable state is obtained. For example, when executing the equation (1), each processing unit first selects the state value of itself and the state value of the processing unit corresponding to the adjacent pixel with the selector, and the voltage waveform of the nonlinear voltage source 59 at time t G (t) is used as a function, the first term on the right-hand side of Equation 1 is sequentially calculated, and the state value of itself is updated. Further, by selecting its own initial value and its own state value and making the voltage waveform a linear function having a slope of σ, the second term on the right side is calculated and the state is updated. By repeating these series of processes, the solution of the resistance fuse network can be obtained. Other resistance network models can be similarly implemented. In the circuit described above, the input difference is processed by dividing it into a sign and an absolute value, so that the function that can be realized is limited to an odd function such as G (V).

【0022】なお,上記の過程で注意すべきことは,ノ
ード96のPWM信号のパルス幅はノード94のPWM信号
のそれと等しいのであるが,後者を前者の代わりに用い
ることはできない点である。すなわち,非線形電圧源59
はすべての処理ユニットに共通に供給することとしてい
るので,電圧波形の生成の開始タイミングに合わせて,
PWM信号も立ち上がらなければならない。しかるに,
図5に示した場合では,ノード94のPWM信号はノード
92のPWM信号の立ち下がり時点から立ち上がるので,
各処理ユニットごとに立ち上がりタイミングが揃わな
い。そこで,これを一旦電圧値に変換し,各処理ユニッ
トに共通のランプ電圧源52の立ち上がりタイミングに合
わせたPWM信号を生成するのである。
Note that in the above process, the pulse width of the PWM signal at node 96 is equal to that of the PWM signal at node 94, but the latter cannot be used in place of the former. That is, the non-linear voltage source 59
Is to be supplied to all processing units in common, so in accordance with the start timing of voltage waveform generation,
The PWM signal must also rise. However,
In the case shown in FIG. 5, the PWM signal of the node 94 is the node
Since the PWM signal of 92 rises from the fall,
The rising timing is not uniform for each processing unit. Therefore, this is once converted into a voltage value, and a PWM signal that matches the rising timing of the lamp voltage source 52 common to each processing unit is generated.

【0023】[0023]

【発明が解決しようとする課題】以上説明した動作では
処理量が多いため,回路規模が大きくなるとともに,消
費電力が増大し,処理時間が長くなるという欠点があっ
た。すなわち,占有面積および消費電力の大きい比較器
を4個も必要とするため,処理ユニット回路のチップ上
の専有面積および消費電力が大きくなる。また,パルス
幅変調信号を逐次的に3回生成しなければならないの
で,処理時間が長くなる。
Since the operation described above requires a large amount of processing, the circuit scale becomes large, the power consumption increases, and the processing time becomes long. That is, since four comparators that occupy a large area and consume a large amount of power are required, the occupied area on the chip of the processing unit circuit and the power consumption increase. Further, since the pulse width modulation signal has to be sequentially generated three times, the processing time becomes long.

【0024】また,非線形電圧源59はキャパシタ13を充
電する必要があり,このキャパシタ容量は,精度を確保
するために,比較的大きくする必要があること(1pF
程度)から,非線形電圧源の駆動力を大きくする必要が
ある。さらに,各処理ユニットでの充放電の影響を他の
処理ユニットに及ぼさないように,非線形電圧源59には
各処理ユニットごとにバッファを設ける必要があり,こ
れが回路面積と消費電力の増大をもたらしていた。
Further, the non-linear voltage source 59 needs to charge the capacitor 13, and the capacitance of this capacitor needs to be relatively large in order to ensure accuracy (1 pF).
Therefore, it is necessary to increase the driving force of the non-linear voltage source. Further, in order to prevent the influence of charging / discharging in each processing unit from affecting other processing units, it is necessary to provide a buffer for each processing unit in the non-linear voltage source 59, which causes an increase in circuit area and power consumption. Was there.

【0025】以上の理由から,この回路構成では1チッ
プに集積できる処理ユニット数が少なくなるという問題
があった。
For the above reasons, this circuit configuration has a problem that the number of processing units that can be integrated on one chip is reduced.

【0026】[0026]

【課題を解決するための手段】そこで,本発明ではかか
る欠点を除去するために,2つの信号の減算を行うパル
ス変調回路を開示するとともに,それを画像処理回路に
適用し,小面積・省電力な処理回路を開示する。
In order to eliminate such drawbacks, the present invention discloses a pulse modulation circuit that subtracts two signals and applies it to an image processing circuit to reduce the area and size. A power processing circuit is disclosed.

【0027】すなわち,第1の発明では,2つのアナロ
グ電圧の大小関係および差の絶対値を計算する回路にお
いて,前記2つのアナログ電圧をそれぞれ所定の組み合
わせで第1および第2のキャパシタの第1の端子に印加
し,第1のキャパシタの第2の端子に第1の所定の電圧
を,第2のキャパシタの第2の端子に第2の所定の電圧
を印加することにより前記2つのキャパシタを充電した
後,前記2つのキャパシタの第1の端子同士を接続して
直列接続のキャパシタの組とする第1の手段と,前記第
1のキャパシタの第2の端子に第1の所定の電圧を印加
して,前記第2のキャパシタの第2の端子に生じる電圧
を前記第2の所定の電圧と比較した結果を2値信号で得
る第2の手段を具備し,前記2値信号が第3の所定の値
でない場合には,前記2つのアナログ電圧をそれぞれ前
記所定の組み合わせとは逆の組み合わせで前記2つのキ
ャパシタの第1の端子に印加して再び前記第1の手段に
より充電し,直列接続のキャパシタの組を形成し,前記
第2の手段において前記第1の所定の電圧を時間的に単
調的に変化させたときの前記2値信号により,前記2つ
のアナログ電圧の差の絶対値に相当するパルス幅を有す
るパルス幅変調信号,もしくは前記2つのアナログ電圧
の差の絶対値に相当する時間遅延を有するパルス位相変
調信号を生成することを特徴とする情報処理回路を提供
する。
That is, according to the first aspect of the invention, in the circuit for calculating the magnitude relationship between two analog voltages and the absolute value of the difference, the two analog voltages are respectively combined in a predetermined combination so that the first and second capacitors have the first and second analog voltages. Of the two capacitors by applying a first predetermined voltage to the second terminal of the first capacitor and a second predetermined voltage to the second terminal of the second capacitor. After charging, a first means for connecting the first terminals of the two capacitors to each other to form a series-connected capacitor set, and a second predetermined voltage for the second terminal of the first capacitor are applied. A second signal is applied to obtain a result of comparing the voltage generated at the second terminal of the second capacitor with the second predetermined voltage, and the binary signal is the third signal. If the specified value of is not The two analog voltages are applied to the first terminals of the two capacitors in a combination opposite to the predetermined combination, and are charged again by the first means to form a series-connected capacitor set, A pulse width having a pulse width corresponding to an absolute value of a difference between the two analog voltages according to the binary signal when the first predetermined voltage is monotonically changed with time in the second means. There is provided an information processing circuit characterized by generating a modulation signal or a pulse phase modulation signal having a time delay corresponding to an absolute value of a difference between the two analog voltages.

【0028】また,第2の発明では,第1の発明で提供
される回路を用いて,所定の結合をしている複数の処理
ユニットからなる回路で,各処理ユニットが,各処理ユ
ニットごとに付随するアナログ状態値およびアナログ初
期値をそれぞれ記憶する第1および第2のアナログ値記
憶手段と,前記各処理ユニットのアナログ状態値および
アナログ初期値および該処理ユニットと結合している複
数の他の処理ユニットのアナログ状態値および所定のバ
イアス用アナログ値のうちから所定の2つのアナログ値
を選択する手段と,前記2つの選択されたアナログ値の
差の絶対値を計算し,該絶対値に任意の関数変換を施し
た量を,前記第1のアナログ値記憶手段から,前記2つ
の選択されたアナログ値の大小関係にしたがって増加ま
たは減少させる手段を有することを特徴とする情報処理
回路において,各処理ユニットに,前記2つのアナログ
値をそれぞれ電圧として2つのキャパシタに保持し,前
記2つのキャパシタを直列に結合することにより,前記
2つの電圧の大小関係を表す2値信号を生成する手段
と,前記2つの電圧の差の絶対値に相当する時間遅延を
有するパルス位相変調信号を生成する手段と,所定の関
数にしたがって時間的に電流量が変化する電流源を該パ
ルス位相変調信号によりスイッチングすることにより,
前記第1のアナログ値記憶手段から記憶量を,前記2値
信号に従って増加または減少させる手段を含むことを特
徴とする情報処理回路を提供する。
Further, in the second invention, by using the circuit provided in the first invention, the circuit is composed of a plurality of processing units that are connected in a predetermined manner, and each processing unit has a processing unit for each processing unit. First and second analog value storage means for storing the associated analog state value and analog initial value, respectively, and a plurality of other analog state values and analog initial values for each processing unit and a plurality of other processing units coupled to the processing unit. Means for selecting two predetermined analog values from the analog state value of the processing unit and a predetermined bias analog value, and the absolute value of the difference between the two selected analog values is calculated, and the absolute value is arbitrarily set to the absolute value. A function for increasing or decreasing the amount obtained by performing the function conversion of the above from the first analog value storage means according to the magnitude relation between the two selected analog values. In the information processing circuit, the processing unit holds each of the two analog values as a voltage in each of the two capacitors and couples the two capacitors in series, thereby Means for generating a binary signal representing the magnitude relationship, means for generating a pulse phase modulation signal having a time delay corresponding to the absolute value of the difference between the two voltages, and a current amount temporally in accordance with a predetermined function. By switching the varying current source with the pulse phase modulation signal,
There is provided an information processing circuit including means for increasing or decreasing the storage amount from the first analog value storage means according to the binary signal.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】以下,本発明の実施の形態を回路
図1およびタイミングチャート図2を参照して説明す
る。これらの図は発明を実施する形態の一例であって,
図中,図4ないし5と同一の符号を付した部分は同一物
を表わす。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to a circuit diagram 1 and a timing chart FIG. These drawings are examples of the embodiment for carrying out the invention,
In the figure, the parts denoted by the same reference numerals as those in FIGS. 4 to 5 represent the same parts.

【0030】図1に示した処理ユニット回路の基本的な
構成は,図4に示した従来回路と同様であるが,主とし
て減算回路110が変更されている。変更された減算回路1
11は従来回路よりも複雑であるが,ノード94の出力はP
WM信号ではなく,パルス位相変調(PPM)信号であ
り,それが直接スイッチ20ないし23を介して,電流源を
スイッチしている。すなわち,従来回路にあった減算回
路110以降の回路ブロックがなくなり,単純な構成にな
る。また,以下に説明するように,処理時間も短くな
る。
The basic structure of the processing unit circuit shown in FIG. 1 is the same as that of the conventional circuit shown in FIG. 4, but the subtraction circuit 110 is mainly changed. Modified subtraction circuit 1
11 is more complicated than the conventional circuit, but the output of node 94 is P
Instead of a WM signal, it is a pulse phase modulated (PPM) signal, which switches the current source directly through switches 20-23. That is, the circuit block after the subtraction circuit 110, which is included in the conventional circuit, is eliminated and the configuration is simple. Also, the processing time is shortened as described below.

【0031】なお,減算回路110は,請求項1に述べら
れるように,パルス変調方式減算回路として独立した回
路ブロックとして開示される。
The subtraction circuit 110 is disclosed as an independent circuit block as a pulse modulation type subtraction circuit as described in claim 1.

【0032】また,図1では比較器30および31の代わり
にそれぞれ,アナログバッファ300および301が設置され
ている。アナログバッファとしては,例えばソースフォ
ロワ回路が用いられる。そのため,ノード90ないし93に
発生する信号は従来回路のようなPWM信号ではなく,
アナログ電圧である。他の処理ユニットからノード87ま
たは88などを介して送られてくる信号もアナログ電圧で
ある。アナログ電圧はPWM信号に比べてノイズに弱い
という欠点があるが,隣接画素との間の局所的な配線な
ので,ノイズの影響を受けにくい設計を行うことは可能
である。これに関連して,セレクタ100はアナログ電圧
をスイッチできる構成とする。
In FIG. 1, analog buffers 300 and 301 are installed instead of the comparators 30 and 31, respectively. A source follower circuit, for example, is used as the analog buffer. Therefore, the signal generated at the nodes 90 to 93 is not the PWM signal as in the conventional circuit,
It is an analog voltage. Signals sent from other processing units, such as via node 87 or 88, are also analog voltages. The analog voltage has a drawback that it is weak against noise as compared with the PWM signal, but since it is a local wiring between adjacent pixels, it is possible to perform a design less susceptible to noise. In connection with this, the selector 100 is configured to switch the analog voltage.

【0033】さらに,電流源40 および41がそれぞれ,
時間的に任意の関数で電流が変化する非線形電流源400
および401に置き換えられる。
Further, the current sources 40 and 41 are respectively
Non-linear current source 400 whose current changes as an arbitrary function over time
And 401.

【0034】図1では,図4と同様に各処理ユニットの
アナログ状態値およびアナログ初期値をそれぞれキャパ
シタ11および10に保持しているが,他のアナログ値記憶
手段,例えば,浮遊ゲートデバイスや強誘電体ないしは
強磁性体デバイスを用いた回路も適用可能である。処理
ユニット回路の動作を以下に詳細に説明する。なお,こ
の回路ではクロック制御を用い,図1および2では外部
から与える制御クロック信号としてclk0ないしclk5を用
いて説明する。また,clk1およびclk2は切替スイッチに
より,clkAないしclkDとしてスイッチ200ないし203を制
御する。
In FIG. 1, similar to FIG. 4, the analog state value and the analog initial value of each processing unit are held in the capacitors 11 and 10, respectively, but other analog value storage means such as a floating gate device or a strong gate device is used. A circuit using a dielectric or ferromagnetic device is also applicable. The operation of the processing unit circuit will be described in detail below. In this circuit, clock control is used, and in FIGS. 1 and 2, clk0 to clk5 are used as control clock signals given from the outside. Further, clk1 and clk2 control the switches 200 to 203 as clkA to clkD by a changeover switch.

【0035】(1) セレクタ100が計算すべき一対の信号
の組を選択し,それを92および93に入力する。
(1) The selector 100 selects a pair of signals to be calculated and inputs them to 92 and 93.

【0036】(2) まず最初に,clk0によりスイッチ207
を一時的に閉じて,インバータ603および604よりなるラ
ッチ回路をリセットして,ノード95を"High"にする。こ
の結果,clkAにclk1の信号が,clkD にclk2の信号がそ
れぞれ現れる。
(2) First, the switch 207 is set by clk0.
Is temporarily closed, the latch circuit composed of the inverters 603 and 604 is reset, and the node 95 is set to "High". As a result, the clk1 signal appears at clkA and the clk2 signal appears at clkD.

【0037】(3) clk1,clk2,およびclk4を"High"にす
ることで,スイッチ200,203,および205が閉じられ
る。また,ノード70は0Vレベルに保持されており,ノー
ド71にはノード92の電位が,ノード72にはノード93の電
位が与えられ,ノード73はインバータ600のしきい値電
位(Vth)になる。
(3) The switches 200, 203, and 205 are closed by setting clk1, clk2, and clk4 to "High". Further, the node 70 is held at 0V level, the potential of the node 92 is given to the node 71, the potential of the node 93 is given to the node 72, and the node 73 becomes the threshold potential (Vth) of the inverter 600. .

【0038】(4) clk4を"Low"にし,スイッチ205を開
き,clk1(すなわちこの場合clkA)を"Low"にしてスイ
ッチ200を開く。次に,clk3を"High"にしてスイッチ204
を閉じ,さらにclk2(すなわちこの場合clkD)を"Low"
にしてスイッチ203を開く。この順でスイッチを操作す
るのは,スイッチを構成するMOSトランジスタの寄生容
量の影響を防ぐためである。
(4) clk4 is set to "Low", the switch 205 is opened, clk1 (that is, clkA in this case) is set to "Low", and the switch 200 is opened. Next, set clk3 to "High" and switch 204
And then clk2 (ie clkD in this case) "Low"
Then switch 203 is opened. The reason why the switches are operated in this order is to prevent the influence of the parasitic capacitance of the MOS transistors that make up the switches.

【0039】この結果,キャパシタ14および15が直列に
接続され,ノード73の電位(V73)にはノード92の電位
(V92)とノード93の電位(V93)の差にVthを加えたもの
となる(V73=V92-V93+Vth)。したがって,V92>V93な
らばノード74は"Low" に,逆ならば"High"になる。これ
により,V92とV93の大小関係が判定できる。なお,イン
バータ601および602は,インバータ600の反転時の波形
を整えるために設置されており,スイッチ205が閉じら
れたときにノード74に不要な波形が現れないようにしき
い値が設定される。
As a result, the capacitors 14 and 15 are connected in series, and the potential of the node 73 (V73) is the difference between the potential of the node 92 (V92) and the potential of the node 93 (V93) plus Vth. (V73 = V92-V93 + Vth). Therefore, if V92> V93, the node 74 becomes "Low", and vice versa. This makes it possible to determine the magnitude relationship between V92 and V93. The inverters 601 and 602 are installed to arrange the waveform when the inverter 600 is inverted, and the threshold value is set so that an unnecessary waveform does not appear at the node 74 when the switch 205 is closed.

【0040】(5) clk5によりスイッチ206を一時的に閉
じ,ノード74の電位をラッチ回路に取り込み,ノード74
の電位の反転電位をノード95に保持する。図2にはV93
>V92の場合を示しており,clk5が"High"になったとき
に,V95は反転して"Low"になる。この時点(Tx)でノー
ド92と93の電位の大小が決定された。以上の処理はキャ
パシタ14および15を充放電するだけの処理なので,極め
て高速に処理できる。
(5) The switch 206 is temporarily closed by clk5, the potential of the node 74 is taken into the latch circuit, and the node 74
The inverted potential of the potential of is held at node 95. V93 in Figure 2
It shows the case of> V92. When clk5 becomes "High", V95 is inverted and becomes "Low". At this time (Tx), the magnitude of the potentials of the nodes 92 and 93 was determined. Since the above process is only the process of charging and discharging the capacitors 14 and 15, the process can be performed at extremely high speed.

【0041】(6) ノード95の電位に従い,clk1およびcl
k2がそれぞれ,clkAまたはclkC,clkDまたはclkBにセッ
トされる。(図2の場合は反転される)。この状態で前
記処理(3)および(4)が再実行される。この結果,ノード
73にはV92およびV93 の絶対値の差にVthを加えた電圧が
現れる。
(6) According to the potential of the node 95, clk1 and clk
k2 is set to clkA or clkC, clkD or clkB, respectively. (Inverted in the case of FIG. 2). In this state, the processes (3) and (4) are re-executed. As a result, the node
At 73, the voltage that is the difference between the absolute values of V92 and V93 plus Vth appears.

【0042】(7) 時刻T0からノード70にランプ電圧を与
える。例えば,電位を線形に増加させる。V70の電位が|
V92-V93|に等しくなったときに,インバータ600が反転
する。この時刻をT1とすると,T1-T0は|V92-V93|に比例
する。なお,このランプ電圧は必ずしも時間的に線形に
電位を変化させる必要はなく,任意の単調増加関数で変
化させた場合は,T1-T0は|V92-V93|に関して,その関数
の逆関数になる。ただし,以下では線形のランプ電圧を
用いた場合を説明する。
(7) The ramp voltage is applied to the node 70 from time T0. For example, the potential is increased linearly. V70 potential is |
The inverter 600 reverses when it becomes equal to V92-V93 |. If this time is T1, T1-T0 is proportional to | V92-V93 |. Note that this lamp voltage does not necessarily need to change the potential linearly with time, and when it is changed by an arbitrary monotonically increasing function, T1-T0 is the inverse function of | V92-V93 | . However, the case where a linear ramp voltage is used will be described below.

【0043】(8) インバータ605ないし607およびNORゲ
ート608よりなる回路で,ノード74の電位の立ち下がり
時に,インバータ605ないし607の遅延時間で決まるパル
ス幅(Δtとする)を持ったパルス位相変調(PPM)
信号がノード94に現れる。
(8) A pulse phase modulation circuit having inverters 605 to 607 and a NOR gate 608 having a pulse width (Δt) determined by the delay time of the inverters 605 to 607 when the potential of the node 74 falls. (PPM)
The signal appears at node 94.

【0044】(9) ノード95の電位に従ってスイッチ20ま
たは21のいずれかを閉じ,ノード94のPPM信号がスイ
ッチ22または24のいずれかを時刻T1で微小幅Δtだけ閉
じる。一方,電流源400および401が流し得る電流値を,
時刻T0 を基点に時間tの関数としてG(t)とする。この結
果,時刻T1にだけG(T1-T0)Δtなる電荷がキャパシタ11
に充電または放電され,状態値が更新される。T1-T0は|
V92-V93|に比例するので,数1の式の右辺第1項が計算
できる。また,電流源400および401が流し得る電流値
を,時刻T0 を基点にして線形に増加していけば線形関
数が実現でき,数1の式の右辺第2項が計算できる。
(9) Either the switch 20 or 21 is closed according to the potential of the node 95, and the PPM signal at the node 94 closes either the switch 22 or 24 by the minute width Δt at time T1. On the other hand, the current value that the current sources 400 and 401 can flow is
Let G (t) be a function of time t based on time T0. As a result, the charge of G (T1-T0) Δt only at time T1 is
Is charged or discharged and the status value is updated. T1-T0 is |
Since it is proportional to V92-V93 |, the first term on the right-hand side of the equation of Formula 1 can be calculated. Further, a linear function can be realized by linearly increasing the current value that can be passed by the current sources 400 and 401 with respect to the time T0 as a base point, and the second term on the right side of the expression of Formula 1 can be calculated.

【0045】なお,電流源400および401は,飽和領域で
動作するMOSトランジスタを用い,所望の電流変化に
なるようにゲート電圧を変化させればよい。時間につい
て非線形に変化するゲート電圧はすべての処理ユニット
に共通に与えればよいので,非線形電圧波形を生成する
回路は処理回路全体で1個あればよい。この電圧波形生
成回路は前記ゲート容量を充電できるだけの駆動能力が
あればよいので,従来技術において必要とされた非線形
電圧波形生成回路に比べて低駆動力でよく,回路面積お
よび消費電力の低減ができる。
As the current sources 400 and 401, MOS transistors operating in the saturation region may be used, and the gate voltage may be changed so that a desired current change can be obtained. Since the gate voltage that changes non-linearly with respect to time may be commonly applied to all the processing units, only one circuit for generating the non-linear voltage waveform may be provided in the entire processing circuit. Since this voltage waveform generation circuit only needs to have a driving capability capable of charging the gate capacitance, it requires less driving force than the non-linear voltage waveform generation circuit required in the prior art, and can reduce the circuit area and power consumption. it can.

【0046】所定の2つの信号量の組み合わせについて
上記の処理を繰り返し,状態値が収束するまで繰り返せ
ばよい。
The above process may be repeated for a predetermined combination of two signal amounts, until the state values converge.

【0047】ここで開示した回路は,図4で示した従来
の回路に比べて,最初に2つの入力の大小関係を判別す
る処理が極めて短時間ですむので,処理時間がほとんど
1個のPWM信号を生成する時間だけで決まり,高速で
ある。すなわち,図2では時間軸方向に時刻T0までの処
理が見やすいように誇張して長く表現されているが,処
理時間の大半はPWM信号を生成するT0以降で費やされ
る。また電力の大半を消費する比較器(ここではインバ
ータ600に相当する)も1個だけで良いので省電力にな
るという特長を有している。
Compared with the conventional circuit shown in FIG. 4, the circuit disclosed here requires a very short time to first determine the magnitude relationship between two inputs, and therefore the processing time is almost zero.
It is fast because it is determined only by the time to generate one PWM signal. That is, in FIG. 2, the processing up to time T0 is exaggeratedly expressed in the time axis direction so as to be easily seen, but most of the processing time is spent after T0 when the PWM signal is generated. In addition, it has the feature of saving power because it requires only one comparator (which corresponds to the inverter 600 here) that consumes most of the power.

【0048】なお,本発明は,上記した実施の形態に限
定されるものではなく,本発明の要旨を逸脱しない範囲
内において種々変更を加え得ることはいうまでもない。
例えば,設定電位,ランプ電圧の向きなど適宜決められ
る。
Needless to say, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes can be made without departing from the gist of the present invention.
For example, the set potential, the direction of the lamp voltage, etc. are appropriately determined.

【0049】[0049]

【発明の効果】以上,説明したように本発明によれば,
従来の回路に比べて,処理時間の大部分を占めるPWM
信号を生成する時間が3分の1程度に低減できるので,
高速化が図れる。また,電力消費の大部分を占める比較
器が4個から1個に削減できるので,省電力になるとい
う効果がある。さらに,従来回路の非線形電圧源から非
線形電流源を用いるように変更したことにより,駆動力
を上げるためと他の処理ユニットへの干渉を防止するた
めのバッファ回路が不要になったために,回路面積と消
費電力の低減が図れるという効果を生みだした。以上の
効果により,より多くの処理ユニットをチップ上に集積
できることになり,画像処理に用いる場合にはより画素
数の多い画像を扱えるようになる。
As described above, according to the present invention,
PWM takes up most of the processing time compared to conventional circuits
Since the time to generate the signal can be reduced to about 1/3,
Higher speed can be achieved. Further, since the number of comparators that occupy most of the power consumption can be reduced from four to one, there is an effect of saving power. Furthermore, by changing the non-linear voltage source of the conventional circuit to use the non-linear current source, the buffer circuit for increasing the driving force and for preventing the interference with other processing units is not required. And the effect that power consumption can be reduced was produced. With the above effects, more processing units can be integrated on a chip, and when used for image processing, it becomes possible to handle an image having a larger number of pixels.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の画像処理装置を説明する回路図。全体
回路(a)と減算回路111の詳細図(b),およびクロック信
号分配図(c)。なお,スイッチ位置は制御信号が"Low"の
場合を示す。
FIG. 1 is a circuit diagram illustrating an image processing apparatus of the present invention. The detailed diagram (b) of the entire circuit (a) and the subtraction circuit 111, and the clock signal distribution diagram (c). The switch positions are shown when the control signal is "Low".

【図2】本発明の画像処理装置の回路動作を説明するタ
イミング図。数字が添え字のVは該当ノードの電圧,同
じくIは該当電流源が流し得る電流(実際に流れる電流
ではない)を表す。
FIG. 2 is a timing diagram illustrating a circuit operation of the image processing apparatus of the present invention. V with a subscript is the voltage of the corresponding node, and I is the current that can flow through the current source (not the current that actually flows).

【図3】従来技術の「抵抗ヒューズネットワーク」を説
明する図
FIG. 3 is a diagram for explaining a “resistive fuse network” of the related art.

【図4】従来技術の画像処理装置を説明する回路図。全
体回路(a)と減算回路110の詳細図(b)。なお,スイッチ
位置は制御信号が"Low"の場合を示す。
FIG. 4 is a circuit diagram illustrating a conventional image processing apparatus. A detailed view of the entire circuit (a) and the subtraction circuit 110 (b). The switch positions are shown when the control signal is "Low".

【図5】従来技術の画像処理装置の回路動作を説明する
タイミング図。
FIG. 5 is a timing diagram illustrating a circuit operation of a conventional image processing apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10〜15…キャパシタ 20〜26,200から211…スイッチ 30〜33…比較器 300,301…アナログバッファ 40,41…定電流源 400,401…所望の時間の関数で電流値が変化する
電流源 50〜53,59…所望の時間の関数で電流値が変化す
る電圧源 60〜62,600〜607…インバータ 63〜65,608…論理ゲート 66…RSフリップフロップ 70〜74,80〜83,87〜89,90〜97…ノ
ード 100…セレクタ 110,111…減算回路 clk0−clk5…制御クロック信号
10 to 15 ... Capacitors 20 to 26, 200 to 211 ... Switches 30 to 33 ... Comparators 300, 301 ... Analog buffers 40, 41 ... Constant current sources 400, 401 ... Current sources whose current value changes as a function of desired time 50-53, 59 ... Voltage sources 60-62, 600-607 whose current value changes as a function of desired time ... Inverters 63-65, 608 ... Logic gate 66 ... RS flip-flops 70-74, 80-83, 87 ... 89, 90 to 97 ... Node 100 ... Selector 110, 111 ... Subtraction circuit clk0-clk5 ... Control clock signal

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩田 穆 広島県東広島市鏡山2−360 (72)発明者 永田 真 広島県広島市南区段原2−1−19コンフォ ートNビル2707 Fターム(参考) 5B057 CH01 CH20    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Minoru Iwata             2-360 Kagamiyama, Higashihiroshima City, Hiroshima Prefecture (72) Inventor Makoto Nagata             2-1-19 Danbara, Minami-ku, Hiroshima City, Hiroshima Prefecture             Tote N Building 2707 F-term (reference) 5B057 CH01 CH20

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】2つのアナログ電圧の大小関係および差の
絶対値を計算する回路において,前記2つのアナログ電
圧をそれぞれ所定の組み合わせで第1および第2のキャ
パシタの第1の端子に印加し,第1のキャパシタの第2
の端子に第1の所定の電圧を,第2のキャパシタの第2
の端子に第2の所定の電圧を印加することにより前記2
つのキャパシタを充電した後,前記2つのキャパシタの
第1の端子同士を接続して直列接続のキャパシタの組と
する第1の手段と,前記第1のキャパシタの第2の端子
に第1の所定の電圧を印加して,前記第2のキャパシタ
の第2の端子に生じる電圧を前記第2の所定の電圧と比
較した結果を2値信号で得る第2の手段を具備し,前記
2値信号が第3の所定の値でない場合には,前記2つの
アナログ電圧をそれぞれ前記所定の組み合わせとは逆の
組み合わせで前記2つのキャパシタの第1の端子に印加
して再び前記第1の手段により充電し,直列接続のキャ
パシタの組を形成し,前記第2の手段において前記第1
の所定の電圧を時間的に単調的に変化させたときの前記
2値信号により,前記2つのアナログ電圧の差の絶対値
に相当するパルス幅を有するパルス幅変調信号,もしく
は前記2つのアナログ電圧の差の絶対値に相当する時間
遅延を有するパルス位相変調信号を生成することを特徴
とする情報処理回路。
1. A circuit for calculating the magnitude relationship between two analog voltages and the absolute value of the difference, wherein the two analog voltages are applied to the first terminals of the first and second capacitors in predetermined combinations, respectively. The second of the first capacitor
The first predetermined voltage to the terminal of the second capacitor of the second
By applying a second predetermined voltage to the terminal of the
After charging one capacitor, first means for connecting the first terminals of the two capacitors to each other to form a series-connected capacitor set, and a first predetermined terminal for the second terminal of the first capacitor. And a second means for obtaining the result of comparing the voltage generated at the second terminal of the second capacitor with the second predetermined voltage by a binary signal. Is not a third predetermined value, the two analog voltages are applied to the first terminals of the two capacitors in a combination opposite to the predetermined combination, and the second analog voltage is charged again by the first means. And forming a set of capacitors connected in series, the first means in the second means.
Pulse-width modulation signal having a pulse width corresponding to the absolute value of the difference between the two analog voltages, or the two analog voltages, according to the binary signal when the predetermined voltage of is changed monotonically with time. An information processing circuit, which generates a pulse phase modulation signal having a time delay corresponding to the absolute value of the difference between the two.
【請求項2】所定の結合をしている複数の処理ユニット
からなる回路で,各処理ユニットが,各処理ユニットご
とに付随するアナログ状態値およびアナログ初期値をそ
れぞれ記憶する第1および第2のアナログ値記憶手段
と,前記各処理ユニットのアナログ状態値およびアナロ
グ初期値および該処理ユニットと結合している複数の他
の処理ユニットのアナログ状態値および所定のバイアス
用アナログ値のうちから所定の2つのアナログ値を選択
する手段と,前記2つの選択されたアナログ値の差の絶
対値を計算し,該絶対値に任意の関数変換を施した量
を,前記第1のアナログ値記憶手段から,前記2つの選
択されたアナログ値の大小関係にしたがって増加または
減少させる手段を有することを特徴とする情報処理回路
において,各処理ユニットに,前記2つのアナログ値を
それぞれ電圧として2つのキャパシタに保持し,前記2
つのキャパシタを直列に結合することにより,前記2つ
の電圧の大小関係を表す2値信号を生成する手段と,前
記2つの電圧の差の絶対値に相当する時間遅延を有する
パルス位相変調信号を生成する手段と,所定の関数にし
たがって時間的に電流量が変化する電流源を該パルス位
相変調信号によりスイッチングすることにより,前記第
1のアナログ値記憶手段から記憶量を,前記2値信号に
従って増加または減少させる手段を含むことを特徴とす
る情報処理回路。
2. A circuit comprising a plurality of processing units having a predetermined connection, wherein each processing unit stores an analog state value and an analog initial value associated with each processing unit, respectively. A predetermined value is selected from the analog value storage means, the analog state value and the analog initial value of each processing unit, and the analog state value of a plurality of other processing units coupled to the processing unit and the predetermined biasing analog value. Means for selecting one analog value and an absolute value of a difference between the two selected analog values, and an amount obtained by performing an arbitrary function conversion on the absolute value, from the first analog value storage means, In the information processing circuit having means for increasing or decreasing according to the magnitude relation between the two selected analog values, each processing unit Doo, holds the two analog values into two capacitors respectively as voltages, the 2
Means for generating a binary signal representing the magnitude relationship between the two voltages by connecting two capacitors in series, and a pulse phase modulation signal having a time delay corresponding to the absolute value of the difference between the two voltages And a current source whose current amount changes with time according to a predetermined function by the pulse phase modulation signal, thereby increasing the storage amount from the first analog value storage unit according to the binary signal. Alternatively, an information processing circuit including a means for reducing the information processing circuit.
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