KR0146255B1 - Modified booth multiplier - Google Patents
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Abstract
본 발명은 제1 내지 제4 2의 보수 셀렉터에 공급되는 다수개의 피곱수를 상기 셀렉터가 선택하도록 입력된 곱수를 엔코딩하여 선택 신호를 출력하는 엔코더와, 상기 엔코더에서 출력되는 신호에 의해 제1 내지 제4 2의 보수 셀렉터에서 만들어진 데이터를 각 비트의 자릿수에 맞게 더하는 제1,2 가산기 어레이와, 상기 제1,2 가산기 어레이에서 출력되는 캐리를 더해 출력하는 가산기로 구현하여, 가산 스탭을 줄이므로서 처리속도를 향상시킨 확장 부스 멀티플라이어에 관한 것이다.According to the present invention, an encoder outputs a selection signal by encoding a multiplier input so that the selector selects a plurality of cube numbers supplied to the first to fourth complementary selectors, and first to second signals by the signals output from the encoders. Since the first and second adder arrays, which add the data generated by the second complementary selector according to the number of digits of each bit, and the adder which outputs the carry outputs from the first and second adder arrays, are added to reduce the number of steps The present invention relates to an expansion booth multiplier with improved processing speed.
Description
제1도는 곱수가 8비트인 경우에 대항 종래 멀티플라이어의 회로도1 is a circuit diagram of a conventional multiplier in a case where the multiplication is 8 bits.
제2도는 곱수가 12비트인 경우에 대한 본 발명의 4비트 확장 부스 멀티 플라이어 회로도2 is a 4-bit expansion booth multiplier circuit diagram of the present invention for a case where the multiplication is 12 bits
제3도는 곱수가 16비트인 경우에 대한 본 발명의 5비트 확장 부스 멀티 플라이어 회로도3 is a 5-bit expansion booth multiplier circuit diagram of the present invention for a case where the multiplication is 16 bits.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
20 : 피곱수 발생기 21-23,25 : 제1-4 2의 보수 셀렉터20: Number generator 21-23,25: 1-4 2's complement selector
24 : 제 1가산기 어레이 26 : 제 2가산기 어레이24: first adder array 26: second adder array
27 : 가산기 30 : 엔코더27: adder 30: encoder
본 발명은 멀티플라이어(Multiplier)에 관한 것으로서, 특히 제1 내지 제4 2의 보수 셀렉터에 공급되는 다수개의 피곱수를 상기 셀렉터가 선택하도록 입력된 곱수를 엔코딩하여 선택 신호를 출력하는 엔코더와 ; 상기 엔코더에서 출력되는 신호에 의해 제1 내지 제4 2의 보수 셀렉터에서 만들어진 데이터를 각 비트의 자릿수에 맞게 더하는 제1,2 가산기 어레이와 ; 상기 제1,2 가산기 어레이에서 출력되는 캐리를 더해 출력하는 가산기로 구현하여 가산 스탭을 줄이므로써, 처리속도를 향상시킨 확장부스 멀티플라이어에 관한 것이다.The present invention relates to a multiplier, and more particularly, an encoder for outputting a selection signal by encoding a multiplier input so that the selector selects a plurality of multiplicative numbers supplied to first to second complementary selectors; First and second adder arrays configured to add data generated by the first to fourth second complement selectors according to the number of digits of each bit by the signal output from the encoder; The present invention relates to an extension booth multiplier that improves the processing speed by reducing the addition step by implementing an adder that adds and outputs a carry output from the first and second adder arrays.
본 발명은 고속의 처리속도가 요구되는 디지털 신호 처리(Digital Singal Processor)와 코프로세서에 매우 유용하게 사용될 수 있다.The present invention can be very useful for a digital signal processing (Digital Singal Processor) and coprocessor that requires a high processing speed.
종래의 멀티플라이어(Modified Booth Mutiplier)의 가산 스텝은 2의 보수(complement)의 수를 X라 하면,In the conventional multiplier (Modified Booth Mutiplier) addition step, the number of complements of 2 is X,
단, N=0,2,4,…m-1이다.Provided that N = 0, 2, 4,... m-1.
만약, 상기 m-1이 2의 배수가 아닌 경우 2의 배수가 되도록 확장시킨다.If m-1 is not a multiple of 2, it is expanded to be a multiple of 2.
상기 식(식 2-2)을 표 1과 같이 부스 엔코딩 테이블을 만들 수 있다.The formula (Equation 2-2) can be made to the booth encoding table as shown in Table 1.
(N=0.2 …m-1)(N = 0.2… m-1)
상기 식(식 2-3)에서 m=8일 때 대응(Implement)시킨 것으로, 제 1도와 같이 곱수가 8비트인 경우에 대한 종래의 멀티플라이어를 나타낸 것이다.Implemented when m = 8 in the above formula (Equation 2-3), and shows a conventional multiplier for the case where the multiplication is 8 bits as shown in FIG.
상기와 같은 종래의 멀티플라이어는, 곱셈을 수행하는데 있어서 가산 스탭수가 많은 관계로 가산속도가 너무 느린 문제점이 있었다.The conventional multiplier as described above has a problem in that the addition speed is too slow due to the large number of addition steps in performing the multiplication.
따라서, 본 발명에서는 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 가산기 어레이 스탭의 수를 줄여 보다 높은 스피드의 곱셈을 수행할 수 있도록 하는데에 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to reduce the number of adder array staff so that multiplication at a higher speed can be performed.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 제1 내지 제4 2의 보수 셀렉터에 공급되는 다수개의 피곱수를 상기 셀렉터가 선택하도록 입력된 곱수를 엔코딩하여 선택 신호를 출력하는 엔코더와 ; 상기 엔코더에서 출력되는 신호에 의해 제1내지 제4 2의 보수 셀렉터에서 만들어진 데이터를 각 비트의 자릿수에 맞게 더하는 제1,2 가산기 어레이와 ; 상기 제1,2 가산기 어레이에서 출력되는 캐리를 더해 출력하는 가산기로 구현하였다.In order to achieve the above object, the present invention includes an encoder for outputting a selection signal by encoding the input multiplier so that the selector selects a plurality of the number of cubes supplied to the first to the fourth complementary selector; First and second adder arrays configured to add data generated by the first to fourth two complement selectors according to the number of digits of each bit by the signal output from the encoder; The adder outputs by adding a carry output from the first and second adder array.
이하, 본 발명에서 사용된 4비트 확장된 부스 멀티플라이어(Booth Multiplier)의 기술적 원리를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the technical principles of the 4-bit extended booth multiplier used in the present invention will be described.
일반적으로 2의 보수는Generally two's complement
와 같이 쓸 수 있고, 상기 식(식 2-1)에서 23단위로 묶으면,It can be written as follows, and if it is grouped by 23 units in the above formula (Equation 2-1),
(N=0,3,6,9,····m-1)(N = 0,3,6,9, ... m-1)
만약, m-1이 3의 배수가 아닐 경우 3의 배수가 되도록 확장시킨다.If m-1 is not a multiple of 3, expand it to be a multiple of 3.
상기 식 (식 3-1)에 의해 4Bit 확장 부스 엔코딩 테이블인 표 2를 만들 수 있다.Table 2 which is a 4Bit expansion booth encoding table can be made by the above equation (Equation 3-1).
상기 식(식 3-2)에서 m=12일 때 인플리멘트시킬 경우의 회로도가 제2도이다.The circuit diagram in the case of inflation when m = 12 in the above formula (Equation 3-2) is the second diagram.
상기 식(식 3-2)에 의한 비트 레코딩 방식에서 가장 효율적인 (5Bit보다 큰 경우에는 하드웨어의 복잡성과 칩 영역면에서 효율성이 떨어진다) 5Bit확장 부스 멀티플라이어에 대해 살펴보자.Let's take a look at the 5Bit expansion booth multiplier which is the most efficient in the bit recording method according to the above equation (Equation 3-2).
일반적으로 2의 보수의 수를 X라 하면,In general, if the number of two's complement is X,
윗 식에서 24단위로 묶으며,Tied in units of 24 in the above formula,
(N=0,4,8,12,····m-1)(N = 0,4,8,12, m-1)
여기서, 상기 (m-1) 이 4의 배수가 아닐 경우 4의 배수가 되도록 확장시켜야 한다.Here, if (m-1) is not a multiple of four, it should be expanded to be a multiple of four.
(N=0.4.8.12 ····m-1)(N = 0.4.8.12m-1)
상기 식(식 3-4)에서 m=16일 때 하드웨어로 대응할 경우 제 3도의 회로도가 된다.In the above formula (3-3), when m = 16, the circuit diagram of FIG. 3 corresponds to hardware.
상기 식(식 3-3)에서 5Bit 확장된 부스 엔코딩 테이블을 만들면 하기 표(표 3)와 같이 된다.When the 5Bit extended booth encoding table is made in the above equation (Equation 3-3), it is as shown in the following table (Table 3).
이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings the present invention will be described in more detail.
제 2도는 곱수(Multriplier)가 12비트일 경우의 회로도로서, 피곱수가 입력되면 피곱수 발생기(20)에서 피곱수에 대한 O*Y,1*Y,2*Y,3*Y,4*Y(피곱수)를 만들어 제1내지 제4 2의 보수 셀렉터(21,22,23,25)에 공급한다.FIG. 2 is a circuit diagram when a multiplier is 12 bits. When the multiply number is input, the multiplier generator 20 generates O * Y, 1 * Y, 2 * Y, 3 * Y, 4 * for the multiplier. A Y (pig number) is made and supplied to the first to fourth complementary selectors 21, 22, 23 and 25.
한편, 4비트 부스 엔코더(30)에서는 상기한 표 2와 같이 0*Y,1*Y,2*Y,3*Y에 대한 선택 신호와 2Y 보수중 수행하는 선택 신호를 만들어, 상기 제1 내지 제4 2의 보수 셀렉터(21,22,23,25)에 인가하므로서, 상기 각 셀렉터(21,22,23,25)에서 평행하게 데이터를 셀렉팅한다.On the other hand, in the 4-bit booth encoder 30, as shown in Table 2, a selection signal for 0 * Y, 1 * Y, 2 * Y, 3 * Y and a selection signal to be performed during 2Y complement are made. By applying to the second complementary selectors 21, 22, 23 and 25, the selectors 21, 22, 23 and 25 select data in parallel.
상기 제1 내지 제42의 보수 셀렉터(21,22,23,25)에서 만들어진 데이터를 각 비트의 자릿수에 맞게 제1 및 제1 가산기 어레이(24,26)에서 덧셈 연산하여 가산기(27)로 보내어 출력한다.The data generated by the first to the 42nd complement selectors 21, 22, 23, and 25 are added to the adder 27 by adding operations in the first and first adder arrays 24 and 26 according to the number of digits of each bit. Output
제 3도는 5비트로 확장된 곱셈방법을 이용한 16비트 곱셈기의 응용 예로서, 피곱수가 입력되면 피곱수 발생기(40)에서 피곱수에 대한 0*Y,1*Y,····7*Y,8*Y에 대해 각각을 만들어 제1 내지 제4 2의 보수 셀렉터(41,42,43,45)에 공급한다.3 is an application example of a 16-bit multiplier using a multiplication method extended to 5 bits.When the multiplicative number is input, the multiplier generator 40 outputs 0 * Y, 1 * Y, ... 7 * Y for the multiplier. Each of 8 * Y is made and supplied to the first to fourth complementary selectors 41, 42, 43, and 45.
한편, 5비트 부스 엔코더(48)에서는 상기한 표 3과 같은 0*Y,1*Y ···7*Y,8*Y에 대한 선택 신호와 부호(Sign)값인지 아닌지에 대한 제어 신호를 만든다.On the other hand, the 5-bit booth encoder 48 selects a selection signal for 0 * Y, 1 * Y ... 7 * Y, 8 * Y and a control signal for whether or not it is a sign value as shown in Table 3 above. Make.
만약, 피곱수가 7Y이고 부호이라면 상기 2의 보수 셀렉터(41,42,43,45)는 -7Y를 만들어 제1,2 가산기 어레이(44,46)로 보낸다.If the number of products is 7Y and the sign, the two's complement selectors 41, 42, 43, and 45 make -7Y and send it to the first and second adder arrays 44,46.
상기 제1,2 가산기 어레이(44,46)에서 자릿수에 맞게 더해진 데이터는 다시 최종적인 가산기(47)로 보내져 출력된다.The data added to the number of digits in the first and second adder arrays 44 and 46 is sent to the final adder 47 and output.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은,가산 스텝을 줄여 디지털 신호 처리와 코프로세서등에 사용되어 처리속도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described in detail above, the present invention has the effect of improving the processing speed by reducing the addition step to be used in digital signal processing and coprocessor.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019940016975A KR0146255B1 (en) | 1994-07-14 | 1994-07-14 | Modified booth multiplier |
Applications Claiming Priority (1)
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KR1019940016975A KR0146255B1 (en) | 1994-07-14 | 1994-07-14 | Modified booth multiplier |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR0146255B1 true KR0146255B1 (en) | 1998-09-15 |
Family
ID=19387980
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1019940016975A KR0146255B1 (en) | 1994-07-14 | 1994-07-14 | Modified booth multiplier |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR0146255B1 (en) |
-
1994
- 1994-07-14 KR KR1019940016975A patent/KR0146255B1/en not_active IP Right Cessation
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