JP2000330762A - Semiconductor integrated circuit - Google Patents

Semiconductor integrated circuit

Info

Publication number
JP2000330762A
JP2000330762A JP11142620A JP14262099A JP2000330762A JP 2000330762 A JP2000330762 A JP 2000330762A JP 11142620 A JP11142620 A JP 11142620A JP 14262099 A JP14262099 A JP 14262099A JP 2000330762 A JP2000330762 A JP 2000330762A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
adder
arithmetic
output
circuit
operation unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11142620A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenzo Konishi
健三 小西
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.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp 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 Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP11142620A priority Critical patent/JP2000330762A/en
Publication of JP2000330762A publication Critical patent/JP2000330762A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Power Sources (AREA)
  • Executing Machine-Instructions (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce power consumption in an arithmetic and logic circuit constituting a semiconductor integrated circuit. SOLUTION: This semiconductor integrated circuit which has a program memory where a plurality of instruction codes are stored, an instruction register which receives an instruction code outputted from the program memory and an arithmetic and logic which executes prescribed processing in accordance with an output from the instruction register and includes an arithmetic and logic device 11 and an adder-subtracter 12 is provided with a decoder 17 which outputs a control signal showing which operates between the arithmetic and logic device and the adder-subtracter by decoding a part of an instruction code held by the instruction register, demultiplexers 18 and 19 that control which input data holding circuits 13 and 14 or 15 and 16 input data Ain and Bin to the arithmetic and logic circuit are inputted to between the arithmetic and logic device and the adder-subtracter in accordance with an output control signal from the decoder 17 and a multiplexer 20 that controls which output between the arithmetic and logic device and the adder-subtracter is outputted as output data Out of the arithmetic and logic circuit in accordance with the output control signal from the decoder 17.

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、半導体集積回路の
回路構成方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for configuring a semiconductor integrated circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体集積回路として、少なくとも、加
減算器及び論理演算器を、それぞれ1つ以上含む算術論
理演算回路(ALU)を有する半導体集積回路を考え
る。このとき、従来に於いては、図3に示すように、加
減算しか実行しない、或いは論理演算しか実行しない命
令に対しても、双方(論理演算器31、及び加減算器3
2)の入力データ保持回路(FF)33〜36に入力デ
ータAin、Binを保持するのが通常であった。すな
わち、算術論理演算回路内で、本来は動作する必要のな
い回路(FF33,34またはFF35,36)まで動
作していたものであった。なお、37は出力の切り換え
を行うマルチプレクサであり、選択された側の演算器3
1または32よりの出力が、出力データOutとして出
力されるものである。
2. Description of the Related Art As a semiconductor integrated circuit, a semiconductor integrated circuit having an arithmetic and logic operation circuit (ALU) including at least one adder / subtracter and one or more logical operation units will be considered. At this time, in the prior art, as shown in FIG. 3, both instructions (the logical operation unit 31 and the addition / subtraction unit 3)
Usually, the input data Ain and Bin are held in the input data holding circuits (FF) 33 to 36 of 2). That is, in the arithmetic and logic operation circuit, the circuits (FFs 33 and 34 or FFs 35 and 36) which do not need to operate originally operate. Reference numeral 37 denotes a multiplexer for switching the output.
The output from 1 or 32 is output as output data Out.

【0003】例えば、集積回路が、単純な加算命令を実
行する場合を考える。このとき、フラグ等が必要な場合
は、論理演算器31の動作は必要であるが、フラグ等が
不要の場合には、加減算器32のみが動作すればよく、
論理演算器31は動作する必要はない。それにもかかわ
らず、論理演算器31の入力データ保持回路(FF)3
3,34にもデータを保持していた。入力保持データが
変化すれば、不要部分の回路が動作してしまう。その結
果として、無駄な電力を消費していたものである。特
に、近年のように、データ幅が増加の一途をたどってい
る場合、それに比例して大規模化する算術論理演算回路
で消費される無駄な電力は無視できないものとなってき
ている。
For example, consider the case where an integrated circuit executes a simple addition instruction. At this time, if a flag or the like is required, the operation of the logical operation unit 31 is necessary. However, if a flag or the like is not required, only the adder / subtractor 32 needs to operate.
The logical operation unit 31 does not need to operate. Nevertheless, the input data holding circuit (FF) 3 of the logical operator 31
Data was also stored in 3,34. If the input held data changes, the unnecessary portion of the circuit operates. As a result, wasteful power is consumed. In particular, as in recent years, when the data width is steadily increasing, the wasted power consumed by the arithmetic and logic operation circuit having a large scale in proportion to the data width is not negligible.

【0004】かかる問題点に鑑み、不要な回路を動作さ
せないという観点からの、集積回路の低消費電力化技術
としては、特開平4−127210「低消費電力プロセ
ッサ」がある。この技術は、命令をデコードする際に、
集積回路中の動作が必要なブロックを判別し、不要ブロ
ックへのクロック信号の供給を停止するものである。こ
れにより、無駄な電力消費を無くして、低消費電力化を
達成できるものであるが、この方式の問題点は、毎サイ
クルで動作するような算術論理演算回路については、効
果が得られないという点である。
In view of this problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-127210 discloses a "low power consumption processor" as a technique for reducing the power consumption of an integrated circuit from the viewpoint of preventing unnecessary circuits from operating. This technique is used when decoding instructions.
A block in the integrated circuit which requires an operation is determined, and supply of a clock signal to the unnecessary block is stopped. As a result, wasteful power consumption can be eliminated and low power consumption can be achieved. However, the problem with this method is that an effect cannot be obtained for an arithmetic logic circuit that operates every cycle. Is a point.

【0005】また、データの無駄な変化を抑制するとい
う観点からの低消費電力化技術としては、特開平5−2
65706「演算装置」がある。この技術は、プロセッ
サのパイプライン制御に見られるような、レジスタ+演
算装置の繰り返し構造をとるような回路を対象としてい
る。この技術は、回路中のすべてのブロックにリセット
信号が入力され、それにより、データが一度クリアされ
てから、再度、更新される、という処理を抑えること
で、データの変化確率を低減する。これにより、データ
の遷移確率を低減し、低消費電力化を図っているもので
ある。この手法の問題点は、パイプライン構造の回路の
みにしか適用できないことであり、汎用性がないという
点である。
As a technique for reducing power consumption from the viewpoint of suppressing useless changes in data, Japanese Patent Application Laid-Open No. H5-25-2
There is a 65706 “arithmetic unit”. This technique is intended for a circuit having a repetitive structure of a register and an arithmetic unit, such as that found in pipeline control of a processor. According to this technique, a reset signal is input to all blocks in a circuit, thereby suppressing the process of clearing data once and updating it again, thereby reducing the data change probability. As a result, the transition probability of data is reduced, and power consumption is reduced. The problem with this method is that it can only be applied to circuits with a pipeline structure, and is not versatile.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術の項に
於いても述べたが、上記2つの従来技術には、それぞ
れ、以下に示す問題点があった。
As described in the section of the prior art, the two prior arts have the following problems, respectively.

【0007】第1の従来技術である、動作不要なブロッ
クに対するクロック信号の供給を停止する技術は、大き
な単位で低消費電力化を行う場合には、効果がある。し
かしながら、この方法は、あまりに小さな単位でクロッ
ク信号の停止を行うと、そのためのクロック分配による
面積、消費電力の増大が大きく、さらに、その制御のた
めのデコーダによる面積、消費電力の増大も無視できな
い。また、前述したように、集積回路中で、毎サイクル
で動作するような算術論理演算回路についての低消費電
力化は不可能である。
The first prior art, which is a technique for stopping the supply of a clock signal to a block that does not need to operate, is effective when reducing power consumption in large units. However, in this method, if the clock signal is stopped in an extremely small unit, the area and power consumption due to the clock distribution are greatly increased, and the area and power consumption due to the decoder for the control cannot be ignored. . Further, as described above, it is impossible to reduce the power consumption of an arithmetic and logic operation circuit that operates every cycle in an integrated circuit.

【0008】また、第2の従来技術も、パイプライン構
造の回路のみにしか適用できないため、汎用的ではな
い。
Also, the second prior art is not general-purpose because it can be applied only to circuits having a pipeline structure.

【0009】本発明は、前記従来技術と比較して、算術
論理演算回路という小さな範囲に対する低消費電力化技
術を提供するものである。しかしながら、算術論理演算
回路の消費電力が回路全体の消費電力に対して占める割
合は、後述するように大きなものであり、この部分に特
化した低消費電力化技術は、集積回路全体に対して大変
効果的である。また、近年のように、データ幅の大規模
化が進むと、それに伴い、算術論理演算回路の規模も大
きくなり、消費電力低減の効果も大きくなるものであ
る。
An object of the present invention is to provide a technique for reducing power consumption in a small range of an arithmetic and logic operation circuit, as compared with the prior art. However, the ratio of the power consumption of the arithmetic and logic operation circuit to the power consumption of the entire circuit is large as described later, and the low power consumption technology specialized in this portion requires the power consumption of the entire integrated circuit. It is very effective. Further, as the data width increases, as in recent years, the scale of the arithmetic and logic operation circuit also increases, and the effect of reducing power consumption also increases.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の半導体集積回路
は、複数の命令コードが格納されたプログラムメモリ
と、該プログラムメモリより出力される前記命令コード
を受け取り、保持して出力する命令レジスタと、該命令
レジスタよりの出力に応じて所定の処理を実行する、加
減算器及び論理演算器をそれぞれ少なくとも1つ以上含
む算術論理演算回路とを有する半導体集積回路に於い
て、前記命令レジスタに保持される命令コードの一部を
デコードすることにより、前記加減算器及び論理演算器
の何れが動作するかを示す制御信号を出力するデコーダ
と、該デコーダよりの出力制御信号に応じて、前記算術
論理演算回路への入力データを、前記加減算器及び論理
演算器の何れに入力するかを制御する入力制御手段と、
前記デコーダよりの出力制御信号に応じて、前記加減算
器及び論理演算器の何れの出力を、算術論理演算回路の
出力に接続するかを制御する出力制御手段とを設けて成
ることを特徴とするものである。
According to the present invention, there is provided a semiconductor integrated circuit comprising: a program memory storing a plurality of instruction codes; an instruction register receiving, storing, and outputting the instruction codes output from the program memory. An arithmetic and logic circuit including at least one adder / subtracter and at least one logical operator for executing a predetermined process in accordance with the output from the instruction register. A decoder that outputs a control signal indicating which of the adder / subtractor and the logical operation unit operates by decoding a part of the instruction code, and the arithmetic and logical operation according to an output control signal from the decoder. Input control means for controlling which of the adder / subtractor and the logical operator is input to the circuit;
Output control means for controlling which output of the adder / subtractor or the logical operation unit is connected to the output of the arithmetic and logic operation circuit in accordance with an output control signal from the decoder. Things.

【0011】また、本発明の半導体集積回路は、前記半
導体集積回路に於いて、前記入力制御手段としてデマル
チプレクサを設け、また、前記出力制御手段としてマル
チプレクサを設けて成ることを特徴とするものである。
Further, the semiconductor integrated circuit of the present invention is characterized in that in the semiconductor integrated circuit, a demultiplexer is provided as the input control means, and a multiplexer is provided as the output control means. is there.

【0012】更に、本発明の半導体集積回路は、前記半
導体集積回路に於いて、前記デマルチプレクサと、前記
加減算器及び論理演算器との間に、それぞれ入力データ
保持回路が設けられ、前記デマルチプレクサを介して入
力された入力データが該データ保持回路に保持された
後、前記加減算器または論理演算器に入力されることを
特徴とするものである。
Further, in the semiconductor integrated circuit according to the present invention, in the semiconductor integrated circuit, an input data holding circuit is provided between the demultiplexer, the adder / subtractor, and the logical operation unit. After the input data input through the data holding circuit is held in the data holding circuit, the data is input to the adder / subtractor or the logical operation unit.

【0013】かかる本発明の半導体集積回路によれば、
新たに設けられたデコーダにより、命令レジスタに保持
されている命令コードの一部をデコードすることによ
り、加減算器及び論理演算器の何れが動作するのかを示
す制御信号が出力される。このデコード動作は、命令コ
ード中の適当な部分、すなわち、その部分のビットデー
タを見ることにより、当該命令コードが、加減算器と論
理演算器の何れの動作を必要とするものかを判別するこ
とができる部分をデコードするものであり、かかるデコ
ード動作により、加減算器及び論理演算器の何れが動作
するのかを示す制御信号が出力されるものである。通
常、うまく設計された命令セットに於いては、このデコ
ーダは数ビットの入力をもつもので十分である。このデ
コーダよりの出力制御信号に応じて、算術論理演算回路
への入力データを、加減算器と論理演算器の何れに入力
するかの制御を行うデマルチプレクサが制御されて、何
れか一方の演算器の入力データ保持回路へのみ入力デー
タが入力されて、保持される。すなわち、他方の演算器
の入力データ保持回路へのデータ入力は行われない。ま
た、デコーダよりの制御信号に応じて、加減算器と論理
演算器の何れの出力を、算術論理演算回路の出力に接続
するかを制御するマルチプレクサが制御されて、選択さ
れた側(データの入力が行われた側)の演算器よりの出
力データが、算術論理演算回路の出力として出力され
る。
According to the semiconductor integrated circuit of the present invention,
By decoding a part of the instruction code held in the instruction register by the newly provided decoder, a control signal indicating which of the adder / subtractor and the logical operation unit operates is output. This decoding operation is to determine whether the instruction code requires an operation of an adder / subtractor or a logical operation unit by looking at an appropriate part in the instruction code, that is, the bit data of that part. In this decoding operation, a control signal indicating which of the adder / subtractor and the logical operation unit operates is output. Usually, in a well-designed instruction set, it is sufficient for this decoder to have a few bits of input. In accordance with an output control signal from the decoder, a demultiplexer for controlling whether to input the input data to the arithmetic and logic operation circuit to an adder / subtractor or a logical operation unit is controlled, and one of the operation units is controlled. Input data is input only to the input data holding circuit of FIG. That is, data input to the input data holding circuit of the other arithmetic unit is not performed. Further, in accordance with a control signal from the decoder, a multiplexer for controlling which output of the adder / subtractor or the logical operation unit is connected to the output of the arithmetic and logic operation circuit is controlled, and the selected side (data input) is controlled. The output data from the computing unit on the side where is performed is output as the output of the arithmetic and logic operation circuit.

【0014】本発明の半導体集積回路によれば、加減算
器、及び論理演算器の何れか一方しか動作しないような
命令が多い場合に、その消費電力低減の効果が大きいも
のである。近年、一般に、集積回路の全消費電力中で、
算術論理演算回路の消費電力の占める割合は、大変大き
くなってきている。この算術論理演算回路に於ける消費
電力は、以下のような要因により、今後、ますます増大
する方向にある。
According to the semiconductor integrated circuit of the present invention, when there are many instructions that operate only one of the adder / subtracter and the logical operation unit, the effect of reducing the power consumption is great. In recent years, in general, among the total power consumption of integrated circuits,
The ratio of the power consumption of the arithmetic logic operation circuit has become very large. The power consumption in the arithmetic and logic operation circuit is going to increase more and more in the future due to the following factors.

【0015】1.データ幅の増大(32ビット幅以上へ
の移行) 2.動的スケジューリングによる命令レベルの並列性の
普及、スーパースケーラや、その拡張版を含むパイプラ
イン処理。これらの機能をもつ回路は複数個の算術論理
演算回路を含む。
1. 1. Increase in data width (shift to 32 bit width or more) Widespread instruction-level parallelism by dynamic scheduling, pipeline processing including superscalar and its extended version. A circuit having these functions includes a plurality of arithmetic and logic operation circuits.

【0016】3.静的スケジューリングによる命令レベ
ルの並列処理。VLIW方式や、その拡張版では、コン
パイラで静的に並列実行可能な部分を抽出することで並
列実行を行う。このような場合に於いても、集積回路内
部には算術論理演算回路を複数個含む。
3. Instruction-level parallel processing with static scheduling. In the VLIW method and its extended version, parallel execution is performed by extracting a part that can be executed in parallel statically by a compiler. Even in such a case, the integrated circuit includes a plurality of arithmetic logic operation circuits.

【0017】このような算術論理演算回路に於ける消費
電力の増大に対して、本発明を実施することにより、命
令レベルでの細やかな制御を行うことができ、その結果
として、消費電力の大幅な低減が可能となるものであ
る。
By implementing the present invention, it is possible to perform fine control at the instruction level with respect to the increase in power consumption in such an arithmetic and logic operation circuit. As a result, the power consumption is greatly reduced. It is possible to achieve a significant reduction.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0019】図1は、本発明の一実施形態である半導体
集積回路の構成を示すブロック構成図であり、同図
(a)は、論理演算器側が動作している状態に於ける構
成図であり、同図(b)は、加減算器側が動作している
状態に於ける構成図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a semiconductor integrated circuit according to an embodiment of the present invention. FIG. 1A is a configuration diagram in a state where a logical operation unit is operating. FIG. 4B is a configuration diagram in a state where the adder / subtracter side is operating.

【0020】図に於いて、11は論理演算器、12は加
減算器であり、13及び14は論理演算器11の入力デ
ータ保持回路(FF)、15及び16は加減算器12の
入力データ保持回路(FF)である。これら論理演算器
11、加減算器12、及び入力データ保持回路13〜1
6により算術論理演算回路が構成されるものである。1
7は、本発明に於ける特徴を成すデコーダであり、複数
の命令コードを記憶するプログラムメモリ(図示せず)
より読み出されて、命令レジスタ(図示せず)に保持さ
れている命令コードの所定部分をデコードすることによ
り、論理演算器11と加減算器12の何れが動作するか
を示す制御信号を出力するものである。18及び19
は、前記デコーダ17よりの出力制御信号に基づいて、
算術論理演算回路への入力データAin、Binを、前
記論理演算器11及び加減算器12の何れの側に入力す
るかを制御するデマルチプレクサであり、入力データA
in及びBinは、デマルチプレクサ18及び19によ
り選択された側の論理演算器11または加減算器12の
入力データ保持回路13、14または15、16に入
力、保持された後、それぞれ、論理演算器11または加
減算器12に入力される。また、20は、前記デコーダ
17よりの出力制御信号に応じて、前記論理演算器11
及び加減算器12の何れの出力を、算術論理演算回路の
出力に接続するかを制御するマルチプレクサであり、該
マルチプレクサ20により選択された側の出力データ
が、算術論理演算回路の出力データOutとして、出力
されるものである。
In the drawing, reference numeral 11 denotes a logic operation unit, 12 denotes an addition / subtraction unit, 13 and 14 denote input data holding circuits (FF) of the logic operation unit 11, and 15 and 16 denote input data holding circuits of the addition / subtraction unit 12. (FF). The logical operation unit 11, the adder / subtractor 12, and the input data holding circuits 13-1
6 constitutes an arithmetic and logic operation circuit. 1
Reference numeral 7 denotes a decoder which is a feature of the present invention, and is a program memory (not shown) for storing a plurality of instruction codes.
By decoding a predetermined part of the instruction code read from the instruction register and held in an instruction register (not shown), a control signal indicating which of the logical operation unit 11 and the adder / subtractor 12 operates is output. Things. 18 and 19
Is based on an output control signal from the decoder 17,
A demultiplexer for controlling which side of the logical operation unit 11 or the adder / subtractor 12 receives the input data Ain and Bin to the arithmetic and logic operation circuit.
in and Bin are input to and held by the input data holding circuits 13, 14 or 15 and 16 of the logical operation unit 11 or the adder / subtractor 12 selected by the demultiplexers 18 and 19, respectively. Alternatively, it is input to the adder / subtractor 12. Also, 20 is the logical operation unit 11 according to the output control signal from the decoder 17.
And a multiplexer that controls which output of the adder / subtractor 12 is connected to the output of the arithmetic and logic operation circuit. The output data on the side selected by the multiplexer 20 is output data of the arithmetic and logic operation circuit as Out data What is output.

【0021】前述したように、図1(a)は、論理演算
器11が動作する場合の状態図であり、命令レジスタに
保持されている命令コードが論理演算器11の動作のみ
を必要とする命令の場合の状態図である。この場合は、
デコーダ17より、論理演算器11が動作することを示
す制御信号が出力され、該制御信号に応じて、デマルチ
プレクサ18、19及びマルチプレクサ20に於いて
は、論理演算器側が選択され、入力データAin及びB
inは、デマルチプレクサ18及び19を介して、論理
演算器11の入力データ保持回路13及び14に入力保
持され、該保持回路よりの出力に基づく論理演算器11
に於ける演算結果は、マルチプレクサ20を介して、出
力データOutとして出力される。矢印はデータの流れ
を示すものである。この場合、加減算器12の入力デー
タ保持回路15及び16へのデータ入力は行われず、該
入力データ保持回路15及び16は、前サイクルのデー
タを保持し続けており、加減算器側は全く動作しない。
従って、加減算器側に於ける無駄な電力消費は全く行わ
れないものであり、算術論理演算回路に於ける低消費電
力化が達成されるものである。
As described above, FIG. 1A is a state diagram when the logical operation unit 11 operates, and the instruction code stored in the instruction register requires only the operation of the logical operation unit 11. It is a state diagram in case of an instruction. in this case,
A control signal indicating that the logical operation unit 11 operates is output from the decoder 17, and in accordance with the control signal, the logical operation unit side is selected in the demultiplexers 18, 19 and the multiplexer 20, and the input data Ain And B
In is input to and held in input data holding circuits 13 and 14 of the logical operation unit 11 via demultiplexers 18 and 19, and the logical operation unit 11 based on an output from the holding circuit.
Is output as output data Out via the multiplexer 20. Arrows indicate the flow of data. In this case, no data is input to the input data holding circuits 15 and 16 of the adder / subtracter 12, and the input data hold circuits 15 and 16 continue to hold the data of the previous cycle, and the adder / subtractor does not operate at all. .
Therefore, useless power consumption at the adder / subtractor side is not performed at all, and low power consumption in the arithmetic and logic operation circuit is achieved.

【0022】一方、図1(b)は、加減算器12が動作
する場合の状態図であり、命令レジスタに保持されてい
る命令コードが加減算器12の動作のみを必要とする命
令の場合の状態図である。この場合は、デコーダ17よ
り、加減算器12が動作することを示す制御信号が出力
され、該制御信号に応じて、デマルチプレクサ18、1
9及びマルチプレクサ20に於いては、加減算器側が選
択され、入力データAin及びBinは、デマルチプレ
クサ18及び19を介して、加減算器12の入力データ
保持回路15及び16に入力、保持され、該入力データ
保持回路よりの出力に基づく加減算器12に於ける演算
結果は、マルチプレクサ20を介して、出力データOu
tとして出力される。矢印はデータの流れを示すもので
ある。この場合、論理演算器11の入力データ保持回路
13及び14へのデータ入力は行われず、該入力保持回
路13及び14は、前サイクルのデータを保持し続けて
おり、論理演算器側は全く動作しない。従って、論理演
算器側に於ける無駄な電力消費は全く行われないもので
あり、算術論理演算回路に於ける低消費電力化が達成さ
れるものである。
On the other hand, FIG. 1B is a state diagram when the adder / subtractor 12 operates, and shows a state where the instruction code held in the instruction register is an instruction requiring only the operation of the adder / subtractor 12. FIG. In this case, a control signal indicating that the adder / subtractor 12 operates is output from the decoder 17, and the demultiplexers 18, 1
9 and the multiplexer 20, the adder / subtractor side is selected, and the input data Ain and Bin are input to and held by the input data holding circuits 15 and 16 of the adder / subtractor 12 via the demultiplexers 18 and 19. The operation result in the adder / subtracter 12 based on the output from the data holding circuit is output via the multiplexer 20 to the output data Ou.
Output as t. Arrows indicate the flow of data. In this case, no data is input to the input data holding circuits 13 and 14 of the logical operation unit 11, and the input holding circuits 13 and 14 continue to hold the data of the previous cycle, and the logical operation unit does not operate at all. do not do. Accordingly, no unnecessary power consumption is performed on the logical operation unit side, and low power consumption in the arithmetic and logic operation circuit is achieved.

【0023】図1に於いては、論理演算器11と加減算
器12とが排他的に動作する場合について示している
が、図2に示すように、図1の回路構成は、複数サイク
ルに亙って、同一入力データに基づく論理演算器11の
動作と加減算器12の動作とが引き続いて実行されるよ
うな場合にも適用可能である。図2は、2サイクルに亙
って、同一入力データに基づく加減算と論理演算が引き
続き実行される場合について示しているものである。
FIG. 1 shows a case where the logical operation unit 11 and the adder / subtractor 12 operate exclusively, but as shown in FIG. 2, the circuit configuration of FIG. Therefore, the present invention can be applied to a case where the operation of the logical operation unit 11 and the operation of the adder / subtractor 12 based on the same input data are executed successively. FIG. 2 shows a case where the addition and subtraction and the logical operation based on the same input data are continuously executed over two cycles.

【0024】図2(a)は、1サイクル目に於いて、加
減算器12が動作する場合に於ける状態を示しているも
のであり、このサイクルに於いては、デコーダ17よ
り、論理演算器11と加減算器12の双方が動作するこ
とを示す制御信号が出力され、該制御信号に応じて、デ
マルチプレクサ18及び19は、入力データAin、B
inが、双方の入力データ保持回路13、14及び1
5、16に入力される状態に設定され、双方の入力デー
タ保持回路に入力データが保持される。また、出力側の
マルチプレクサ20は加減算器側を選択する状態に設定
される。このサイクルに於いては、加減算器12が動作
して、その演算結果がマルチプレクサ20を介して出力
データoutとして出力される。これで、1サイクル目
の動作が終了する。
FIG. 2A shows a state in which the adder / subtracter 12 operates in the first cycle. In this cycle, the decoder 17 outputs the logical operation unit. 11 and a control signal indicating that both the adder / subtractor 12 operate, and according to the control signal, the demultiplexers 18 and 19 output the input data Ain, B
in is the input data holding circuits 13, 14 and 1
The input data is set in a state where the input data is input to the input data storage circuits 5 and 16, and the input data is stored in both input data storage circuits. The multiplexer 20 on the output side is set in a state of selecting the adder / subtractor side. In this cycle, the adder / subtracter 12 operates, and the operation result is output via the multiplexer 20 as output data out. This completes the operation of the first cycle.

【0025】次に、図2(b)は、2サイクル目に於い
て、論理演算器11が動作する場合に於ける状態を示し
ているものであり、このサイクルに於いては、デコーダ
17よりの出力制御信号に応じて、マルチプレクサ20
は論理演算器11側を選択する状態に切り換えられる。
また、このサイクルに於いては、論理演算器11が動作
するので、その演算結果がマルチプレクサ20を介して
出力データOutとして出力される。なお、図に於いて
は、この2サイクル目に於いても、デコーダ17よりの
出力制御信号により、デマルチプレクサ18及び19
は、入力データAin、Binを、双方の入力データ保
持回路13、14及び15、16に入力する状態に設定
されているが、既に、1サイクル目に於いて、同一デー
タが、論理演算器11の入力データ保持回路13、14
に入力され、保持されているので、再入力の必要は無
く、デコーダ17よりの制御信号によって、データAi
n、Binと入力データ保持回路13〜16間が遮断さ
れる構成であってもよいものである。
Next, FIG. 2B shows the state when the logical operation unit 11 operates in the second cycle. Multiplexer 20 according to the output control signal of
Is switched to a state of selecting the logical operation unit 11 side.
In this cycle, the logical operation unit 11 operates, and the operation result is output as output data Out via the multiplexer 20. In the figure, the demultiplexers 18 and 19 are also controlled by the output control signal from the decoder 17 in the second cycle.
Is set to a state where input data Ain and Bin are input to both input data holding circuits 13, 14, 15, and 16. In the first cycle, the same data is already input to the logical operation unit 11. Input data holding circuits 13 and 14
, And is held, so there is no need to re-input, and the data Ai
The configuration may be such that the connection between n and Bin and the input data holding circuits 13 to 16 is cut off.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、簡単な構成の回路の追加のみによって、算術論
理演算回路に於ける消費電力の低減化を図ることができ
る、極めて有用な半導体集積回路を提供することができ
るものである。本発明の効果は、加減算器、論理演算器
の何れか一方のみしか動作しない命令が多い場合に於い
て、特に大きいものであり、かかる場合に於いて、著し
い消費電力の低減化を実現することができるものであ
る。
As described above in detail, according to the present invention, the power consumption of the arithmetic and logic operation circuit can be reduced only by adding a circuit having a simple structure. It is possible to provide a simple semiconductor integrated circuit. The effect of the present invention is particularly large when there are many instructions that operate only one of the adder / subtracter and the logical operation unit. In such a case, the power consumption can be significantly reduced. Can be done.

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

【図1】本発明の一実施形態の半導体集積回路の構成を
示すブロック構成図であり、(a)は、論理演算器11
が動作する場合の構成図、(b)は、加減算器12が動
作する場合の構成図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a semiconductor integrated circuit according to an embodiment of the present invention.
And (b) is a configuration diagram when the adder / subtracter 12 operates.

【図2】同実施形態に於いて、2サイクルに亙って、同
一入力データに基づく加減算と論理演算とが引き続き実
行される場合の回路状態を示す構成図であり、(a)
は、1サイクル目に於いて加減算が実行される場合の回
路状態を示す構成図であり、(b)は、2サイクル目に
於いて論理演算を実行される場合の回路状態を示す構成
図である。
FIG. 2 is a configuration diagram showing a circuit state in a case where addition and subtraction based on the same input data and a logical operation are continuously performed over two cycles in the embodiment;
FIG. 3 is a configuration diagram showing a circuit state when addition and subtraction are performed in a first cycle, and FIG. 4B is a configuration diagram showing a circuit state when a logical operation is performed in a second cycle. is there.

【図3】従来の半導体集積回路の構成を示すブロック構
成図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a conventional semiconductor integrated circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 論理演算器 12 加減算器 13〜16 入力データ保持回路 17 デコーダ 18、19 デマルチプレクサ 20 マルチプレクサ Ain、Bin 入力データ Out 出力データ Reference Signs List 11 Logical operation unit 12 Adder / subtractor 13-16 Input data holding circuit 17 Decoder 18, 19 Demultiplexer 20 Multiplexer Ain, Bin Input data Out Output data

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の命令コードが格納されたプログラ
ムメモリと、該プログラムメモリより出力される前記命
令コードを受け取り、保持して出力する命令レジスタ
と、該命令レジスタよりの出力に応じて所定の処理を実
行する、加減算器及び論理演算器をそれぞれ少なくとも
1つ以上含む算術論理演算回路とを有する半導体集積回
路に於いて、 前記命令レジスタに保持される命令コードの一部をデコ
ードすることにより、前記加減算器及び論理演算器の何
れが動作するかを示す制御信号を出力するデコーダと、
該デコーダよりの出力制御信号に応じて、前記算術論理
演算回路への入力データを、前記加減算器及び論理演算
器の何れに入力するかを制御する入力制御手段と、前記
デコーダよりの出力制御信号に応じて、前記加減算器及
び論理演算器の何れの出力を、算術論理演算回路の出力
に接続するかを制御する出力制御手段とを設けて成るこ
とを特徴とする半導体集積回路。
1. A program memory in which a plurality of instruction codes are stored, an instruction register for receiving, holding and outputting the instruction code output from the program memory, and a predetermined register corresponding to an output from the instruction register. A semiconductor integrated circuit having an arithmetic and logic operation circuit including at least one adder / subtracter and at least one logical operation unit for executing processing, by decoding a part of the instruction code held in the instruction register, A decoder that outputs a control signal indicating which of the adder / subtracter and the logical operation unit operates;
An input control means for controlling which of the adder / subtractor and the logic operator inputs the input data to the arithmetic and logic operation circuit in accordance with an output control signal from the decoder; and an output control signal from the decoder. And an output control means for controlling which output of the adder / subtracter or the logical operation unit is connected to the output of the arithmetic and logic operation circuit.
【請求項2】 前記入力制御手段としてデマルチプレク
サを設け、また、前記出力制御手段としてマルチプレク
サを設けて成ることを特徴とする、請求項1に記載の半
導体集積回路。
2. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein a demultiplexer is provided as said input control means, and a multiplexer is provided as said output control means.
【請求項3】 前記デマルチプレクサと、前記加減算器
及び論理演算器との間に、それぞれ入力データ保持回路
が設けられ、前記デマルチプレクサを介して入力された
入力データが該データ保持回路に保持された後、前記加
減算器または論理演算器に入力されることを特徴とす
る、請求項2に記載の半導体集積回路。
3. An input data holding circuit is provided between the demultiplexer, the adder / subtracter, and the logical operation unit, and input data input via the demultiplexer is held in the data holding circuit. 3. The semiconductor integrated circuit according to claim 2, wherein the signal is input to the adder / subtractor or the logical operation unit after the operation.
JP11142620A 1999-05-24 1999-05-24 Semiconductor integrated circuit Pending JP2000330762A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11142620A JP2000330762A (en) 1999-05-24 1999-05-24 Semiconductor integrated circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11142620A JP2000330762A (en) 1999-05-24 1999-05-24 Semiconductor integrated circuit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000330762A true JP2000330762A (en) 2000-11-30

Family

ID=15319582

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11142620A Pending JP2000330762A (en) 1999-05-24 1999-05-24 Semiconductor integrated circuit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000330762A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2987308B2 (en) Information processing device
US7836291B2 (en) Method, medium, and apparatus with interrupt handling in a reconfigurable array
US8051315B2 (en) Power throttling apparatus
KR100681199B1 (en) Method and apparatus for interrupt handling in coarse grained array
JP2002333978A (en) Vliw type processor
WO2006112045A1 (en) Processor
JP2000132390A (en) Processor and branch prediction unit
JP2004171573A (en) Coprocessor extension architecture built by using novel splint-instruction transaction model
US20070288724A1 (en) Microprocessor
JP2008542949A (en) Pipeline type microprocessor power saving system and power saving method
JP3616556B2 (en) Parallel processor for processing extended instructions
JP2009169767A (en) Pipeline type processor
KR20090042283A (en) Efficient interrupt return address save mechanism
JP4800582B2 (en) Arithmetic processing unit
JP2005527037A (en) Configurable processor
JP2000330762A (en) Semiconductor integrated circuit
WO2007057831A1 (en) Data processing method and apparatus
JPH1091441A (en) Program execution method and device using the method
JP2006018411A (en) Processor
JP4357429B2 (en) Semiconductor integrated circuit device and compiler
US20090063821A1 (en) Processor apparatus including operation controller provided between decode stage and execute stage
KR20040101344A (en) Power control of a processor using hardware structures controlled by a compiler with an accumulated instruction profile
JP5491113B2 (en) Vector processing apparatus, vector processing method, and program
JP3729142B2 (en) Parallel processing unit
JPH1020959A (en) Low power consumption micro processor