DE3828290C2 - - Google Patents

Info

Publication number
DE3828290C2
DE3828290C2 DE3828290A DE3828290A DE3828290C2 DE 3828290 C2 DE3828290 C2 DE 3828290C2 DE 3828290 A DE3828290 A DE 3828290A DE 3828290 A DE3828290 A DE 3828290A DE 3828290 C2 DE3828290 C2 DE 3828290C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
carry
circuit
output
terminal
signal
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 - Fee Related
Application number
DE3828290A
Other languages
English (en)
Other versions
DE3828290A1 (de
Inventor
Shin-Ichi Nakagawa
Hideyuki Terane
Hiroyuki Kawai
Kazuya Itami Hyogo Jp Ishihara
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric 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 Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Publication of DE3828290A1 publication Critical patent/DE3828290A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3828290C2 publication Critical patent/DE3828290C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F7/00Methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
    • G06F7/38Methods or arrangements for performing computations using exclusively denominational number representation, e.g. using binary, ternary, decimal representation
    • G06F7/48Methods 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
    • G06F7/50Adding; Subtracting
    • G06F7/501Half or full adders, i.e. basic adder cells for one denomination
    • G06F7/503Half or full adders, i.e. basic adder cells for one denomination using carry switching, i.e. the incoming carry being connected directly, or only via an inverter, to the carry output under control of a carry propagate signal
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F7/00Methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
    • G06F7/38Methods or arrangements for performing computations using exclusively denominational number representation, e.g. using binary, ternary, decimal representation
    • G06F7/48Methods 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
    • G06F7/50Adding; Subtracting
    • G06F7/505Adding; Subtracting in bit-parallel fashion, i.e. having a different digit-handling circuit for each denomination
    • G06F7/506Adding; Subtracting in bit-parallel fashion, i.e. having a different digit-handling circuit for each denomination with simultaneous carry generation for, or propagation over, two or more stages
    • G06F7/508Adding; Subtracting in bit-parallel fashion, i.e. having a different digit-handling circuit for each denomination with simultaneous carry generation for, or propagation over, two or more stages using carry look-ahead circuits
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2207/00Indexing scheme relating to methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
    • G06F2207/38Indexing scheme relating to groups G06F7/38 - G06F7/575
    • G06F2207/3804Details
    • G06F2207/3808Details concerning the type of numbers or the way they are handled
    • G06F2207/3832Less usual number representations
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2207/00Indexing scheme relating to methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
    • G06F2207/38Indexing scheme relating to groups G06F7/38 - G06F7/575
    • G06F2207/3804Details
    • G06F2207/3808Details concerning the type of numbers or the way they are handled
    • G06F2207/3852Calculation with most significant digit first

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)
  • Logic Circuits (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen Addierer nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Addierschaltung unter Verwendung solcher Addierer.
Zum leichteren Verständnis der Erfindung wird bereits an dieser Stelle auf die Figuren Bezug genommen. Fig. 1 zeigt einen herkömmlichen Addierer. Zwei Eingänge a und b der zu addierenden Objekte werden einer Exclusiv-ODER-Schaltung 1a zugeführt, deren Ausgang mit dem einen Eingang einer Exclusiv-ODER-Schaltung 1b und auch einem Inverter 2 zuge­ führt wird. Mit dem anderen Eingang der Exclusiv- ODER- Schaltung 1b ist ein Übertragseingang c verbunden.
Der Ausgang der Exclusiv-ODER-Schaltung 1b ist der Summen­ ausgang d.
Die Eingänge b und c sind auch mit den Drain-Elektroden der NMOS-Transistoren 5a und 5b verbunden, deren Source- Elektroden miteinander verbunden sind, um ein Ausgangssig­ nal e zu erhalten. Der Ausgang der Exclusiv-ODER-Schaltung 1a ist mit der Gate-Elektrode des Transistors 5b und der Ausgang des Inverters 2 mit der Gate-Elektrode des Transi­ stors 5a verbunden.
Die Transistoren 5a und 5b dienen als Selektor zum Aus­ gleich des Potentials am Übertragsausgang e an das am Ein­ gang b oder das am Eingang c.
Die Tabelle 1 zeigt die Wahrheitstabelle bzw. die Tabelle der Kombinationswerte des Addierers.
Tabelle 1
Fig. 2 zeigt eine Addierschaltung, die acht miteinander verbundene Addierer P gemäß Fig. 1 zeigt. Dabei sind mit den Bezugszeichen i0, i1, i2 . . . i7 die ersten Eingänge der acht Bits gekennzeichnet, die als Eingänge b der entspre­ chenden Addierer P dienen. Mit den Bezugszeichen j0, j1, j2 . . . j7 sind die zweiten Eingänge der acht Bits gekenn­ zeichnet, die als Eingänge a der entsprechenden Addierer P dienen.
Jeder Übertragsausgang e an der niederwertigen Bitseite wird als Eingang c an der höherwertigen Bitseite verwendet. Der Eingang c des Addierers P beim niederwertigsten Bit ist mit Erdpotential verbunden und der Übertragsausgang e am Addierer P beim höchstwertigsten Bit ist der Übertrags­ ausgang K8 der Addierschaltung. Die Summenausgänge d der Addierer P werden als Summen K0, K1, K2 . . . K7 der Addier­ schaltung ausgegeben.
Der in Fig. 1 dargestellte Addierer P kann die in einer Fast-Fourier-Transformation (FFT) verwendete Bitrückwärts- bzw. Bitumkehradressrechnung durchführen. In diesem Fall sind, wie aus Fig. 3 zu ersehen ist, die entsprechenden Funktionen des Übertragseingangs und des Übertragsausgangs umgekehrt zu den in der Schaltung gemäß Fig. 2. Die in Fig. 3 dargestellte Addierschaltung wird als Bitrückwärts- bzw. Bitumkehraddierschaltung bezeichnet. Dabei ist insbesondere der Übertragsausgang e der höherwertigen Bitseite mit dem Übertragseingang c der niederwertigen Bitseite, der Eingang c des höchstwertigen Bits mit Erdpotential und der Über­ tragsausgang e des niederwertigsten Bit mit dem Übertrags­ ausgang K8 verbunden.
Die miteinander zu addierenden Eingänge i0, i1, i2 . . . i7 und j0, j1, j2 . . . j7 werden als Basisadressen bezeichnet. Im Falle einer FFT mit acht Punkten an den Basisadressen i7 . . . i2, i1, i0 = (10000000)2 werden die Basisadressen j7.. j2, j1, j0 = (00000100)2 sequentiell addiert.
Die Summenausgänge im oben beschriebenen Fall ergeben sich wie folgt:
Zahl der Additionsvorgänge
Damit wird die Bitumkehradresse bei der FFT erhalten.
Da der herkömmliche Addierer den in Fig. 1 dargestellten Aufbau aufweist, wenn die Bitrückwärts- bzw. Bitumkehr­ adressrechnung durchgeführt wird, kann die in Fig. 2 darge­ stellte Schaltung die Bitumkehradressrechnung nicht meistern, so daß eine spezielle Schaltung, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist, erforderlich wird.
Um das o.g. Problem zu lösen, wurde die vorliegende Erfin­ dung geschaffen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Addierer zu schaffen, der ein Umschalten der entsprechenden Funktio­ nen der üblichen Addition und der Rückwärts- bzw. Umkehr­ übertragsaddition ermöglicht.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich im wesentlichen durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1.
Eine weitere wesentliche Aufgabe der Erfindung besteht da­ rin, eine Addierschaltung für eine Vielzahl von Bits zu schaffen, bei der die entsprechenden Funktionen der übli­ chen Addition und der Umkehrübertragsaddition umgeschaltet werden können, wodurch sich bezüglich der Hardware eine große Einsparung ergibt.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich im wesentlichen durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 4.
Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnun­ gen näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 ein Schaltungsdiagramm des herkömmlichen Addierers;
Fig. 2 ein Schaltungsdiagramm einer Addierschaltung, bei der der in Fig. 1 dargestellte Addierer verwendet wird;
Fig. 3 ein Schaltungsdiagramm einer herkömmlichen Bitumkehr­ addierschaltung;
Fig. 4 ein Schaltungsdiagramm eines erfindungsgemäßen Addie­ rers;
Fig. 5 ein Schaltungsdiagramm einer erfindungsgemäßen Addierschaltung, bei der der in Fig. 4 dargestellte Addie­ rer verwendet wird;
Fig. 6 ein Schaltungsdiagramm einer Addierschaltung nach dem Look-ahead- bzw. Parallel-Übertrags-System.
Fig. 7 ein Schaltungsdiagramm einer weiteren Ausführungs­ form des erfindungsgemäßen Addierers.
Im nachfolgenden wird eine Ausführungsform eines Addierers sowie eine Addierschaltung zur Verwendung des Addierers anhand der Zeichnungen näher beschrieben.
Fig. 4 zeigt eine erste Ausführungsform des erfindungsge­ mäßen Addierers, bei dem mit dem Bezugszeichen 6 eine Schalteinrichtung für den Übertrags-Eingang/Ausgang gekenn­ zeichnet ist. Zwei Eingänge a und b der zu addierenden Objekte, in anderen Worten ein Addend und ein Augend werden in der üblichen Weise einer Exclusiv-ODER-Schaltung 1a so zugeführt, daß deren Ausgang dem einen Eingang einer Exclu­ siv-ODER-Schaltung 1b zugeführt wird und deren Ausgang der Summenausgang d ist. Mit dem Bezugszeichen h ist ein Be­ triebsart-Schaltsignal gekennzeichnet. Wenn h eine logische "0" ist, ist die Schaltung in der üblichen Additions-Be­ triebsart mit der Klemme c als Übertragseingangsklemme und der Klemme e als Übertragsausgangsklemme. Wenn h eine logi­ sche "1" ist, befindet sich die Schaltung in der Rückwärts- bzw. Umkehrübertrags-Betriebsart mit der Klemme c als Über­ tragsausgangsklemme und der Klemme e als Übertragseingangs­ klemme. In anderen Worten, zwischen den Klemmen c und e wird eine Reihenschaltung der NMOS-Transistoren 5x und 5y und eine Reihenschaltung der NMOS-Transistoren 5z und 5w parallel miteinander verbunden, wobei ein Zwischenpunkt der erstgenannten Reihenschaltung mit dem anderen Eingang der Exclusiv-ODER-Schaltung 1b und ein Zwischenpunkt der letzt­ genannten Reihenschaltung mit dem Eingang b der Exclusiv- ODER-Schaltung 1a verbunden ist. Eine aus einem ODER-Glied 3, einem UND-Glied 4 und Invertern 2a, 2b und 2c bestehende Schalteinrichtung steuert die Schaltung der Transistoren 5x, 5y, 5z und 5w. In anderen Worten, das Ausgangssignal der Exclusiv-ODER-Schaltung 1a und das Betriebsart-Schalt­ signal h werden den Eingängen des ODER-Glieds 3 zugeführt, dessen Ausgang direkt mit der Gate-Elektrode des Tran­ sistors 5y und über den Inverter 2a mit der Gate-Elektrode des Transistors 5w verbunden ist. Das Betriebsart-Schalt­ signal und das durch den Inverter 2c invertierte Ausgangs­ signal der Exclusiv-ODER-Schaltung 1a werden den Eingängen des UND-Glieds 4 zugeführt, dessen Ausgang direkt mit der Gate-Elektrode des Transistors 5z und über den Inverter 2b mit der Gate-Elektrode des Transistors 5x verbunden ist.
Im nachfolgenden wird der erfindungsgemäße Addierer näher beschrieben.
Wenn h = "0" (niedriger Pegel) ist, so liegt am Ausgang des UND-Glieds 4 mit Sicherheit eine logische "0", wodurch der Transistor 5z gesperrt und der Transistor 5x durchge­ schaltet ist. Damit ist die Klemme c mit der Eingangsklemme der Exclusiv-ODER-Schaltung 1b verbunden. Andererseits, da das Betriebsart-Schaltsignal h eine logische "0" ist und dieses am einen Eingang des ODER-Glieds 3 anliegt, wird der Ausgang des ODER-Glieds 3 durch den Ausgang der Exclu­ siv-ODER-Schaltung 1a bestimmt. Das Ausgangssignal des ODER-Glieds 3 bewirkt wiederum ein Durchschalten bzw. Sper­ ren der entsprechenden Transistoren 5w und 5y, je nachdem, ob eine logische "0" oder eine "1" anliegt.
In anderen Worten, die Transistoren 5w und 5y entsprechen den Transistoren 5a und 5b der in Fig. 1 dargestellten Schaltung. Damit ist die Klemme e die Übertragsausgangs­ klemme und die Klemme c die Übertragseingangsklemme. Im Falle von h = "0" ist die in Tabelle 2 dargestellte Wahr­ heitstabelle gleich wie die in Tabelle 1.
Tabelle 2
Dabei ist mit l das Ausgangssignal der Exclusiv-ODER-Schal­ tung 1a gekennzeichnet.
Wie oben beschrieben, wird bei h = "0" eine übliche Addi­ tion durchgeführt.
Wenn demgegenüber h = "1" (hoher Pegel) ist, so liegt am Ausgang des ODER-Glieds 3 immer eine logische "1", wobei der Transistor 5y durchgeschaltet und der Transistor 5w gesperrt ist, so daß die Klemme e mit der Eingangsklemme der Exclusiv-ODER-Schaltung 1b verbunden ist.
Andererseits wird, wenn das Betriebsart-Schaltsignal h eine logische "1" ist und dieses dem einen Eingang des UND- Glieds 4 zugeführt wird, der Ausgang durch das Ausgangssig­ nal der Exclusiv-ODER-Schaltung 1a bestimmt, wobei die ent­ sprechenden Transistoren 5z und 5x entsprechend dem am Aus­ gang der Exclusiv-ODER-Schaltung 1b anliegenden Signal ge­ sperrt bzw. durchgeschaltet, je nachdem, ob es sich um eine logische "0" oder eine "1" handelt.
Dabei entsprechen die Transistoren 5z bzw. 5x den Transi­ storen 5a bzw. 5b in Fig. 1. Wenn in diesem Fall der Tran­ sistor 5z durchgeschaltet ist, ist der Eingang b über den Transistor 5z mit der Klemme c verbunden, und wenn der Tran­ sistor 5x durchgeschaltet ist, sind die Klemmen c und e miteinander verbunden.
Kurz gesagt, es wird damit die Klemme c die Übertragsaus­ gangsklemme und die Klemme e Übertragseingangsklemme. Damit wird die Umkehrübertragsaddition dadurch durchgeführt, daß h = "1" ist. Für diesen Fall ergibt sich die Wahrheitsta­ belle aus der Tabelle 3.
Tabelle 3
Fig. 5 zeigt eine Bitumkehraddierschaltung, bei der acht erfindungsgemäße Addierer Q miteinander verbunden sind. Dabei sind mit i0, i1, i2 . . . i7 die ersten Eingangssignale der acht Bits gekennzeichnet, die als Eingänge b der ent­ sprechenden Addierer Q dienen. Mit j0, j1, j2 . . . j7 sind die zweiten Eingangssignale der acht Bits gekennzeichnet, die als zweite Eingänge a der entsprechenden Addierer Q dienen. Am Summenausgang d jedes Addierers Q liegt die Summe K0, K1, K2 . . . oder K7 der Addierschaltung.
Darüber hinaus ist die Klemme e der niederwertigen Bitseite mit der Klemme c der höherwertigen Bitseite und die Klemme e des Addierers Q für das höchstwertige Bit über einen Schalttransistor 8b mit Erdpotential verbunden. Die Klemme c des Addierers Q für das niederwertigste Bit ist über einen Schalttransistor 8a mit Erdpotential verbunden. Eine Eingangsklemme r für das Betriebsart-Schaltsignal ist mit der Eingangsklemme für das Betriebsart-Schaltsignal h bei jedem Addierer Q verbunden. Außerdem ist die Eingangsklemme r direkt mit der Gate-Elektrode des Schalttransistors 8b und über einen Inverter 7 mit der Gate-Elektrode des Schalt­ transistors 8a verbunden.
Wenn das der Klemme r zugeführte Signal eine logische "0" ist, wird einerseits der Schalttransistor 8a durchgeschal­ tet und liegt die Klemme c am Addierer Q für das niederwer­ tigste Bit auf Erdpotential und ist andererseits der Schalt­ transistor 8b gesperrt und die Klemme e am Addierer für das höchstwertige Bit bekommt eine hohe Impedanz. Außerdem wird, aufgrund von h = "0", bei jedem Addierer die Klemme c die Übertragseingangsklemme und die Klemme e die Übertrags­ ausgangsklemme. In diesem Fall funktioniert die erfindungs­ gemäße Schaltung in der gleichen Weise wie die übliche Addierschaltung nach Fig. 2.
Wenn im Gegensatz dazu das der Eingangsklemme r zugeführte Signal eine logische "1" ist, ist der Schalttransistor 8a gesperrt und der Schalttransistor 8b durchgeschaltet. Damit wird die Klemme c die Übertragsausgangsklemme und die Klemme e die Übertragseingangsklemme. Die Schaltung arbei­ tet damit gleich wie die Bitumkehraddierschaltung gemäß Fig. 3.
In Fig. 6 ist der erfindungsgemäße Addierer in seiner Ver­ wendung bei einer Addierschaltung (mit 3 Bits) mit Look­ ahead- bzw. Parallel-Übertragungs-System dargestellt, wobei das Exclusiv-ODER-Summensignal l der beiden Eingangssig­ nale a und b bei jedem Addierer den drei Eingängen eines NAND-Glieds 9 zugeführt wird, dessen Ausgang über einen Inverter 11b mit der Gate-Elektrode eines Transistors 12c verbunden ist. Der Ausgang des NAND-Glieds 9 ist außerdem jeweils mit einem Eingang von UND-Gliedern 10a bzw. 10b verbunden. Die Betriebsart-Schaltsignal-Eingangsklemme r ist mit der Eingangsklemme für das Betriebsart-Schaltsignal h bei jedem Addierer Q verbunden und sie ist außerdem mit der anderen Eingangsklemme des UND-Glieds 10a und über einen Inverter 11a mit der anderen Eingangsklemme des UND- Glieds 10b verbunden. Zwischen der Klemme c des Addierers Q für das niederwertigste Bit und einer Ausgangsklemme C der Schaltung ist ein Transistor 12a geschaltet, während ein Transistor 12b zwischen der Klemme e des Addierers Q für das höchstwertige Bit und der anderen Ausgangsklemme E der Schaltung geschaltet ist. Die Gate-Elektroden der beiden Transistoren 12a bzw. 12b sind mit den Ausgängen der UND- Glieder 10a bzw. 10b verbunden. Zusätzlich dazu ist zwischen die Ausgangsklemmen C und E der Transistor 12c ge­ schaltet.
Der Transistor 8a ist parallel zum Transistor 12a und der Transistor 8b parallel zum Transistor 12b geschaltet, wobei die Klemme r direkt mit der Gate-Elektrode des Transistors 8b und über einen Inverter 11c mit der Gate-Elektrode des Transistors 8a verbunden ist.
Wenn ein Signal "0" der Klemme r zugeführt wird, ermöglicht das Betriebsart-Schaltsignal h = "0", daß der Addierer die übliche Addition durchführt. Wenn ein Signal "1" der Klemme r zugeführt wird, so führt der Addierer die Bit-Umkehraddi­ tion durch. Wenn nun r = "0" ist, so ist der Transistor 8a durchgeschaltet und die Klemme c des Addierer Q für das niederwertigste Bit ist mit der Klemme C verbunden. Wenn am Ausgang des NAND-Glieds 9 eine logische "1" liegt, so schaltet das Ausgangssignal des UND-Glieds 10b den Transis­ tor 12b durch und die Klemme e des Addierer Q für das höchstwertige Bit wird mit der Klemme E verbunden. Wenn die Ausgangssignale l der Exklusiv-ODER-Glieder 1a der Ad­ dierer Q alle eine logische "1" aufweisen, so wird das Über­ tragsausgangssignal von der 3-Bit-Addierschaltung erhalten. Bei der erfindungsgemäßen Schaltung ist jedoch der Transis­ tor 12c durchgeschaltet, so daß das Übertragsausgangssig­ nal direkt an die Ausgangsklemmenseite E übertragen wird, ohne Laufzeitverzögerung durch jeden Addierer, so daß die Übertragsbildung mit hoher Geschwindigkeit der Addierschal­ tung an der höherwertigen oder niederwertigen Bitseite der Schaltungsanordnung übertragen wird.
Wenn andererseits das Betriebsart-Schaltsignal h = "1" ist, so wird das Übertrags-Ausgangssignal an die Klemme C über­ tragen.
In Fig. 7 ist eine zweite Ausführungsform des erfindungsge­ mäßen Addierers dargestellt. Dabei werden die entsprechen­ den Funktionen der Übertragseingangsklemme und der Über­ tragsausgangsklemme nicht bei der Betriebsart geändert wie bei der ersten Ausführungsform, sondern es ist eine aus­ schließliche Übertragseingangsklemme und eine ausschließli­ che Übertragsausgangsklemme entsprechend den beiden Be­ triebsarten vorgesehen.
Die Übertrags-Eingangs/Ausgangs-Schalteinrichtung 6 weist Schalttransistoren 21a, 21b . . ., Inverter 22a, 22b . . . und UND-Glieder 23a, 23b, 24a und 24b auf. Die Transistoren 21a und 21b sind zwischen den beiden Eingangsklemmen Ci1 und Ci2 in Reihe geschaltet. Zwischen den beiden Ausgangs­ klemmen Co1 und Co2 ist eine Brückenschaltung aus vier Tran­ sistoren 21c, 21d, 21e und 21f sowie zwei Invertern 22d und 22f geschaltet. Der Eingang b ist über den Inverter 22a mit dem Verbindungspunkt der Transistoren 21e und 21f verbunden. Zwischen dem Verbindungspunkt der Transistoren 21c und 21d und dem der Transistoren 21a und 21b ist ein Inverter 22e zwischengeschaltet, während der Verbindungs­ punkt der Transistoren 21a und 21b mit dem einen Eingang einer Exklusiv-ODER-Schaltung 1b verbunden ist. Das Aus­ gangssignal l einer Exklusiv-ODER-Schaltung 1b, die die Eingänge a und b hat, wird dem anderen Eingang der Exklusiv- ODER-Schaltung 1b sowie direkt den UND-Gliedern 23a und 24a und über den Inverter 22b den UND-Gliedern 23b und 24b zugeführt. Das Betriebsart-Schaltsignal h wird der Gate- Elektrode des Transistors 21b und den UND-Gliedern 23a und 23b direkt und den UND-Gliedern 24a und 24b sowie der Gate- Elektrode des Transistors 21a über den Inverter 22c zuge­ führt.
Wenn das Betriebsart-Schaltsignal eine logische "0" ist, so ist der Transistor 21a durchgeschaltet und die Transistoren 21b, 21c und 21e sind gesperrt. Damit funktioniert diese Schaltung so wie eine Schaltung, bei der Ci1 der Übertrags- Eingang und Co1 der Übertrags-Ausgang ist. In anderen Wor­ ten, die Klemme Ci1 ist über den Transistor 21a der Eingang der Exklusiv-ODER-Schaltung 1b.
Wenn das Ausgangssignal l der Exklusiv-ODER-Schaltung 1a eine logische "1" ist, schaltet das Ausgangssignal des UND- Glieds 24a den Transistor 21d durch. Damit wird das Über­ trags-Eingangssignal von der Klemme Ci1 über den Transistor 21a, den Inverter 22e, den Transistor 21d und den Inverter 22f der Klemme Co1 ausgegeben. Wenn das Ausgangssignal l der Exklusiv-ODER-Schaltung 1a eine logische "0" ist, so schaltet das Ausgangssignal des UND-Glieds 24b den Transis­ tor 21f durch und das Eingangssignal b wird über den Inver­ ter 22a, den Transistor 21f und den Inverter 22f an die Klemme Co1 ausgegeben.
Wenn andererseits das Betriebsart-Schaltsignal h eine logi­ sche "1" ist, so ist der Transistor 21b durchgeschaltet und die Transistoren 21a, 21d und 21f sind gesperrt, wobei Ci2 die Übertrags-Eingangsklemme und Co2 die Übertrags-Aus­ gangsklemme wird. In anderen Worten, das der Klemme Ci2 zugeführte Eingangssignal wird dem einen Eingang der Exklu­ siv-ODER-Schaltung 1b zugeführt. Wenn das Ausgangssignal l eine logische "1" ist, so schaltet das Ausgangssignal des UND-Glieds 23a den Transisotr 21c durch, wodurch das an Ci2 anliegende Eingangssignal über den Transistor 21b, den Inverter 22e, den Transistor 21c und den Inverter 22d zur Klemme Co2 übertragen wird. Wenn das Ausgangssignal l eine logische "0" ist, so schaltet das Ausgangssignal des UND- Glieds 23b den Transistor 21e durch, so daß das am Eingang b anliegende Signal über den Inverter 22a, den Transistor 21e und den Inverter 22d der Klemme Co2 zugeführt wird.
Aus der obigen Beschreibung ist ersichtlich, daß die zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Addierschal­ tung insofern vorteilhaft ist, daß die Gesamtschaltung und deren Steuerung vereinfacht wird.
Änderungen und Ausgestaltungen der beschriebenen Ausfüh­ rungsformen sind für den Fachmann ohne weiteres möglich und fallen in den Rahmen der Erfindung.

Claims (6)

1. Addierer mit Klemmen für das Übertragseingangssignal und das Übertragsausgangssignal und zur Durchführung der Addi­ tion für ein Bit, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Übertrags-Eingangs/Ausgangs-Schalteinrichtung (6) aufweist, die zwischen der Übertragssignaleingangsklem­ me (c) und der Übertragssignalausgangsklemme (e) dergestalt angeordnet ist, daß sie durch ein vorbestimmtes Steuersignal (h) die Funktion dieser Klemmen (c bzw. e) gegeneinander vertauscht.
2. Addierer nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine erste Exklusiv-ODER-Schaltung (1a) mit zwei Eingängen (a, b) für einen Addenten und einen Augenden, eine zweite Exklusiv-ODER-Schaltung (1b), der das Ausgangssignal (l) der ersten Exklusiv-ODER-Schaltung (1a) als erstes Eingangs­ signal zugeführt wird und die das Summenausgangssignal (d) abgibt und eine Übertrags-Eingangs/Ausgangs-Schalteinrich­ tung (6) zum Umschalten einer Klemme (e) zur Abgabe eines Übertragsausgangssignals und einer Klemme (c), die das zuge­ führte Signal als Übertragseingangssignal behandelt, wobei die Übertrags-Eingangs/Ausgangs-Schalteinrichtung (6) aufweist:
  • - eine Brückenschaltung mit vier Schaltelementen (5x, 5y, 5z, 5w), die in Brücke so miteinander verbunden sind, daß die beiden Klemmen (c, e) mit zwei einander gegenüberliegen­ den Verbindungspunkten verbunden sind,
  • - ein Addend (a) oder ein Augend (b) dem einen Verbindungspunkt der anderen beiden gegenüberliegenden Verbindungspunkte zugeführt wird und der andere Verbindungspunkt davon mit dem anderen Eingang der zweiten Exklusiv-ODER-Schaltung (1b) verbunden ist,
  • - sowie eine logische Schaltung (2a-c, 3, 4), die das Durch­ schalten oder Sperren der Schaltelemente durch ein Steuer­ signal (h) und das Ausgangssignal (l) der ersten Exklusiv- ODER-Schaltung (1a) steuert, wahlweise die beiden Klemmen (c, e) mit der anderen Eingangsklemme der zweiten Exklusiv- ODER-Schaltung (1b) verbindet, wahlweise den Addenden oder den Augenden (a, b) den zwei Klemmen (c, e) zuführt und die beiden Klemmen (c, e) miteinander verbindet bzw. vonein­ ander trennt.
3. Addierer nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine erste Exklusiv-ODER-Schaltung (1a), der an den beiden Eingängen (a, b) ein Addend und ein Augend zugeführt wer­ den, eine zweite Exklusiv-ODER-Schaltung (1b), der das Aus­ gangssignal (l) der ersten Exklusiv-ODER-Schaltung (1a) als ein Eingangssignal zugeführt wird und die das Summenaus­ gangssignal (d) abgibt, eine Übertrags-Eingangs/Ausgangs- Schalteinrichtung (6), die eine erste und eine zweite Aus­ gangsklemme (Co1, Co2) zur Abgabe eines Übertragsausgangs­ signals und eine erste und zweite Eingangsklemme (Ci1, Ci2) aufweist, denen ein Übertragseingangssignal zugeführt wird, wobei ein vorbestimmtes Steuersignal (h) wahlweise die er­ ste Übertragsausgangsklemme (Co1) und erste Übertragsein­ gangsklemme (Ci1) oder die zweite Übertragsausgangsklemme (Co2) und die zweite Übertragseingangsklemme (Ci2) wirksam macht, wobei die Übertrags-Eingangs/Ausgangs-Schalteinrichtung (6) aufweist:
eine Brückenschaltung, die in Brückenschaltung vier Schalt­ elemente (21c-f) so verbindet, daß die ersten und zweiten Übertragsausgangsklemmen (Co1, Co2) mit zwei einander gegen­ überliegenden Verbindungspunkten verbunden sind und die Daten bezüglich des Addenden oder des Augenden (a, b) den einen Verbindungspunkt der anderen beiden, einander gegen­ überliegenden Verbindungspunkte und die an den ersten und zweiten Übertragseingangsklemmen (Ci1, Ci2) anliegenden Signale wahlweise dem anderen Verbindungspunkt zugeführt werden,
sowie eine logische Schaltung (21a-b; 22a-f; 23a, 23b; 24a 24b), die das Durchschalten bzw. Sperren der Schaltelemente durch das Steuersignal (h) und durch das Ausgangssignal (l) der ersten Exklusiv-ODER-Schaltung (1a) steuert, wahlweise den Addenden oder den Augenden der ersten oder zweiten Über­ tragsausgangsklemme (Co1, Co2) zuführt, wahlweise die erste oder zweite Übertragseingangsklemme (Ci1, Ci2) mit dem ande­ ren Eingang der zweiten Exklusiv-ODER-Schaltung (1b) verbin­ det und wahlweise die erste Übertragseingangsklemme (Ci1) mit der ersten Übertragsausgangsklemme (Co1) oder die zwei­ te Übertragseingangsklemme (Ci2) mit der zweiten Übertrags­ ausgangsklemme (Co2) verbindet.
4. Addierschaltung für eine Vielzahl von Bits, unter Verwendung von Addierern nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie aufweist:
eine Übertrags-Eingangs/Ausgangs-Schalteinrichtung mit einer ersten und zweiten Klemme zur Eingabe bzw. Abgabe eines Übertragssignals, die zwischen der ersten und zweiten Klemme angeordnet ist und durch ein vorbestimmtes Steuer­ signal die entsprechenden Funktionen einer ein Übertrags­ ausgangssignal abgebenden Klemme und einer Klemme umschal­ tet, der ein Übertragseingangssignal zugeführt wird, wobei die Addierschaltung eine Vielzahl von Addierern aufweist, die jeweils für ein Bit eine Addition so durchführen, daß die erste bzw. zweite Klemme von jedem Addierer mit der zweiten bzw. ersten Klemme von jedem Addierer verbunden ist, um benachbarte Bits zu addieren, und ein gemeinsames Steuersignal jedem Addierer zugeführt wird.
5. Addierschaltung nach Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Addierschaltung eine Vielzahl von Addierern auf­ weist, die jeweils den Additionsvorgang für ein Bit so durchführen, daß die ersten bzw. zweiten Klemmen bei jedem der Addierer mit den zweiten bzw. ersten Klemmen bei jedem Addierer verbunden sind, um benachbarte Bits aufzuaddieren, und ein gemeinsames Steuersignal jedem der Addierer zum Aufaddieren der Bits zugeführt wird.
6. Addierschaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schaltung vorgesehen ist, die eine Übereinstimmung der Ausgangssignale der ersten Exklusiv-ODER-Schaltung mit denen der Addierer zur Durch­ führung des Addiervorgangs der Bits so überwacht, daß das übereinstimmende Ausgangssignal als Übertragsausgangssignal der Addierschaltung genommen wird.
DE3828290A 1988-01-12 1988-08-19 Addierer und addierschaltung zur verwendung des addierers Granted DE3828290A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63005296A JPH01180633A (ja) 1988-01-12 1988-01-12 加算器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3828290A1 DE3828290A1 (de) 1989-07-20
DE3828290C2 true DE3828290C2 (de) 1991-01-24

Family

ID=11607283

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE3828290A Granted DE3828290A1 (de) 1988-01-12 1988-08-19 Addierer und addierschaltung zur verwendung des addierers

Country Status (3)

Country Link
US (1) US4897808A (de)
JP (1) JPH01180633A (de)
DE (1) DE3828290A1 (de)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4974188A (en) * 1988-12-09 1990-11-27 The Johns Hopkins University Address sequence generation by means of reverse carry addition
US5295090A (en) * 1992-05-10 1994-03-15 Xilinx, Inc. Logic structure and circuit for fast carry
CA2037142C (en) * 1990-05-10 1996-05-07 Hung-Cheng Hsieh Logic structure and circuit for fast carry
US5267187A (en) * 1990-05-10 1993-11-30 Xilinx Inc Logic structure and circuit for fast carry
US5051943A (en) * 1990-12-04 1991-09-24 Motorola, Inc. Adder circuit with an encoded carry
JPH04230521A (ja) * 1990-12-29 1992-08-19 Nec Corp ビット反転演算器
US5343418A (en) * 1992-08-25 1994-08-30 Intel Corporation Three-to-two carry save adder cell
US7991820B1 (en) 2007-08-07 2011-08-02 Leslie Imre Sohay One step binary summarizer
CN105677296B (zh) * 2015-12-30 2018-08-17 中国电力科学研究院 一种12位平方运算组合电路
CN110597485B (zh) * 2019-09-10 2022-04-22 北京嘉楠捷思信息技术有限公司 模块化多位加法器及计算系统

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3482085A (en) * 1966-06-23 1969-12-02 Detrex Chem Ind Binary full adder-subtractor with bypass control
US4181976A (en) * 1978-10-10 1980-01-01 Raytheon Company Bit reversing apparatus
US4523292A (en) * 1982-09-30 1985-06-11 Rca Corporation Complementary FET ripple carry binary adder circuit
US4718034A (en) * 1984-11-08 1988-01-05 Data General Corporation Carry-save propagate adder
US4707800A (en) * 1985-03-04 1987-11-17 Raytheon Company Adder/substractor for variable length numbers
JP2610417B2 (ja) * 1985-12-23 1997-05-14 日本テキサス・インスツルメンツ株式会社 アドレス信号生成方法及びその回路

Also Published As

Publication number Publication date
US4897808A (en) 1990-01-30
DE3828290A1 (de) 1989-07-20
JPH01180633A (ja) 1989-07-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0123921B1 (de) Parallelverknüpfungsschaltung mit verkürztem Übertragsdurchlauf
EP0086904B1 (de) Digitale Parallel-Rechenschaltung für positive und negative Binärzahlen
DE3828290C2 (de)
DE2361512C2 (de) Schaltungsanordnung zur Prüfung eines Additionsresultates
DE4101004A1 (de) Paralleler multiplizierer mit sprungfeld und modifiziertem wallac-baum
DE2707451A1 (de) Einrichtung und verfahren zum addieren von wenigstens zwei aus mehreren bits bestehenden binaerzahlen
DE1549508C3 (de) Anordnung zur Übertragsberechnung mit kurzer Signallaufzeit
EP0383965A1 (de) Multiplizierwerk
EP0257362A1 (de) Addierer
DE3543471C1 (de) In integrierter Technik hergestellter Baustein zur Erstellung integrierter Schaltungen
EP1540460B1 (de) Vorrichtung und verfahren zum umsetzen und addiererschaltung
EP0139207B1 (de) Schaltung zur CSD-Codierung einer im Zweierkomplement dargestellten, binären Zahl
EP0326897B1 (de) Addierzelle mit einem Summen- und einem Carryteil
EP0130397B1 (de) Digitales Rechenwerk
EP0352549A2 (de) Carry-select-Addierer
DE3326388C2 (de)
EP0224656B1 (de) Mehrstelliger Carry-Ripple-Addierer in CMOS-Technik mit zwei Typen von Addiererzellen
DE1774771A1 (de) Anordnung,um wechselweise eine Addition oder eine aus einer Anzahl logischer Funktionen zwischen den Inhalten einer Stelle zweier Binaerworte durchzufuehren
DE1814496A1 (de) Schaltanordnung mit Haupt- und Tochterschalter
EP0333884B1 (de) CMOS-Parallel-Serien-Multiplizierschaltung sowie deren Multiplizier- und Addierstufen
DE69636198T2 (de) Logische schaltungen
EP0193711B1 (de) Schaltungsanordnung zur Funktionsüberwachung eines arithmetische Operationen ausführenden Rechenwerkes anhand von Paritätsbits
DE2140858C3 (de) Paritätsbit- Vorhersage schaltung für eine Stellenverschiebeeinrichtung
EP0433315A1 (de) Schaltungsanordnung zur addition oder subtraktion von im bcd-code oder dual-code codierten operanden
DE1574603A1 (de) Binaere Addierschaltung

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8320 Willingness to grant licences declared (paragraph 23)
8339 Ceased/non-payment of the annual fee