JP2005512367A - Reconfigurable input Galois extension field linear converter device - Google Patents
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Abstract
再構成可能入力ガロア拡大体線形変換器装置(10)は、セルのマトリックスを含むガロア拡大体線形変換器(12)と;多くの異なる機能を表す制御パターンを格納する複数の記憶面(18,18′,18″)と;機能を定義するマトリックスのセルを使用可能にするために機能を表す記憶面(18,18′,18″)を選択する記憶面選出回路(20)と;機能を入力データに適用するために使用可能にされたセルへ入力データを送信する再構成可能入力回路(14)と;を含む。 A reconfigurable input Galois field linear transformer device (10) includes a Galois field linear transformer (12) including a matrix of cells; and a plurality of storage surfaces (18, 18) for storing control patterns representing many different functions. 18 ′, 18 ″); a memory surface selection circuit (20) for selecting a memory surface (18, 18 ′, 18 ″) representing the function to enable use of the cells of the matrix defining the function; And a reconfigurable input circuit (14) for transmitting the input data to a cell enabled for application to the input data.
Description
この発明は、再構成可能入力ガロア拡大体線形変換器装置(reconfigurable input Galois field linear transformer system)に関する。 The present invention relates to a reconfigurable input Galois field linear transformer system.
ガロア拡大体線形変換器は最近、予測論理(predictive logic)を用いて1サイクルでマルチサイクルの演算を歴史的に実行することができるように改善された(2002年1月18日に出願されたGALOIS FIELD LINEAR TRANSFORMERというタイトルのSteinらに対する特許文献1)。このアプローチでは、ガロア拡大体線形変換器(Galois field linear transformer:GFLT)の各セルは、論理積ゲートと排他的論理和ゲートと記憶装置とを含む。入力データ、例えばビット配列、巡回冗長検査(CRC)、スクランブリング/デスクランブリング、及び畳込み符号化へ適用される特定の機能を定義する使用可能にされた/使用禁止にされたセルのパターンを実行するために、記憶装置は、関連するセルを使用可能又は使用禁止にするよう用いられる。通常、GFLTを構成するセルのマトリックス全体は、マトリックスの一部のみが要求されるときでさえ、特定の機能を実行するためにパターンに設定されている。これは出力又はダイサイズの点で経済的でない。
したがって、この発明の目的は、改善された再構成可能入力ガロア拡大体線形変換器装置を提供することにある。 Accordingly, it is an object of the present invention to provide an improved reconfigurable input Galois extension field linear converter device.
この発明のさらなる目的は、出力及びダイサイズの点でより経済的な、そのような改善された再構成可能入力ガロア拡大体線形変換器装置を提供することにある。 It is a further object of the present invention to provide such an improved reconfigurable input Galois extension linear converter device that is more economical in terms of power and die size.
この発明のさらなる目的は、同一の配置面が異なる機能で共有され得る、そのような改善された再構成可能入力ガロア拡大体線形変換器装置を提供することにある。 It is a further object of the present invention to provide such an improved reconfigurable input Galois extension linear converter device in which the same placement plane can be shared by different functions.
この発明のさらなる目的は、変換器にメモリビット操作及びメモリレスビット操作(memory-less bit manipulation)の両方を別々に又は同時に実行できるようにする、そのような改善された再構成可能入力ガロア拡大体線形変換器装置を提供することにある。 A further object of the present invention is to provide such an improved reconfigurable input Galois extension that allows the converter to perform both memory bit manipulation and memory-less bit manipulation separately or simultaneously. It is to provide a body linear converter device.
この発明のさらなる目的は、現在のデータ及び前の状態の入力のあらゆるバイト・コンビネーションを選択しかつ組み合わせることができる、そのような改善された再構成可能入力ガロア拡大体線形変換器装置を提供することにある。 A further object of the present invention is to provide such an improved reconfigurable input Galois extension linear converter device that can select and combine any byte combination of current data and previous state inputs. There is.
本発明は、多くの異なるビット操作機能を表す制御パターンを格納する複数の記憶面を有する改善されたガロア拡大体線形変換器(GFLT)装置が、容易に再構成され得、配置面で一つよりも多くの機能を実行することができ、かつ、GFLTマトリックスのセルを使用可能にするとともに機能を入力データに与えるよう入力データを使用可能にされたセルに送信する入力回路を再構成するために、選択された機能を表す記憶面を選択することによって達成され得る、ということを実現したものである。 The present invention allows an improved Galois Extension Field Linear Transformer (GFLT) device with multiple storage surfaces to store control patterns representing many different bit manipulation functions can be easily reconfigured, one in terms of placement To reconfigure the input circuit that can perform more functions and send the input data to the enabled cells to enable the cells of the GFLT matrix and provide the functions to the input data In addition, it can be achieved by selecting a memory surface representing the selected function.
この発明は、セルのマトリックスと多くの異なる機能を表す制御パターンを格納する複数の記憶面とを有するガロア拡大体線形変換器を含む再構成可能入力ガロア拡大体線形変換器装置を特徴とする。記憶面選出回路は、機能を定義するマトリックスのセルを使用可能にするために機能を表す記憶面を選択する。再構成可能入力回路(reconfigurable input circuit)は、機能を入力データに与えるために使用可能にされたセルへ入力データを送信する。 The present invention features a reconfigurable input Galois extension linear converter apparatus including a Galois extension linear converter having a matrix of cells and a plurality of storage surfaces for storing control patterns representing many different functions. A memory plane selection circuit selects a memory plane representing a function in order to enable use of a matrix cell defining the function. A reconfigurable input circuit transmits input data to a cell that has been enabled to provide functionality to the input data.
好ましい実施例では、各セルは排他的論理和論理回路と、排他的論理和論理回路に接続された出力を有する論理積論理回路と、入力データビットを受ける入力と、を含むことができる。各記憶面は、各セルに結びつけられた記憶装置を含むことができる。各記憶装置は、関連するセルと共に配置された複数の記憶ユニットを含むことができ、一つの記憶ユニットは各記憶面に対応する。各記憶装置は、関連するセルと共に配置された多段レジスタを含むことができ、一つの段は各記憶面に対応する。記憶面選出回路は、面選択レジスタを含むことができる。再構成可能入力回路は、少なくとも第1入力レジスタと、第1入力レジスタから使用可能セルへ入力データを送信するスイッチング装置と、を含むことができる。スイッチング装置は、一つが第1入力レジスタ内の入力データの各バイトと結びつけられた複数のスイッチング回路を含むことができる。第2入力レジスタを有することができ、スイッチング装置は、第1及び第2入力レジスタから使用可能セルへ選択的に入力データを送信することができる。記憶装置はプログラム可能とすることができる。 In a preferred embodiment, each cell can include an exclusive OR logic circuit, an AND logic circuit having an output connected to the exclusive OR logic circuit, and an input for receiving input data bits. Each storage surface can include a storage device associated with each cell. Each storage device can include a plurality of storage units arranged with associated cells, one storage unit corresponding to each storage surface. Each storage device can include a multi-stage register arranged with associated cells, one stage corresponding to each storage surface. The storage surface selection circuit can include a surface selection register. The reconfigurable input circuit can include at least a first input register and a switching device that transmits input data from the first input register to the usable cell. The switching device can include a plurality of switching circuits, one associated with each byte of input data in the first input register. A second input register can be included, and the switching device can selectively transmit input data from the first and second input registers to the usable cell. The storage device can be programmable.
他の目的、特徴、及び優位点は、次の好ましい実施例の記述、及び添付の図面から当業者に見出されるであろう。 Other objects, features, and advantages will be found to those skilled in the art from the following description of the preferred embodiment and the accompanying drawings.
図1には、ガロア拡大体線形変換器12と再構成可能入力回路14と出力回路16と記憶面選出回路20によって別々に選択可能な複数の記憶面18,18′,18″とを含む再構成可能入力ガロア拡大体線形変換器装置10が示されている。記憶面18,18′,18″のそれぞれに含まれる制御パターンは、完全なガロア拡大体線形変換器の全て又は一部のみを使用することができる。例えば、機能f1を表す記憶面18がガロア拡大体線形変換器12内のセルのアレイ全体を利用する一方で、制御パターンが記憶面18′に含まれる機能f2は、全体(GFLT)12のうち四分の一19のみを要求する。同様に、記憶面18″上の制御パターンによって表される機能f3は、(GFLT)12内のセルのアレイ全体のうち四分の一21のみを要求する。これら小さな部分19及び21は、(GFLT)12の角にきちんと配置されて示されているが、セルはセルの(GFLT)12マトリックスのあらゆる部分を使用するようにプログラムされ得るので、必要な制限ではない。
FIG. 1 shows a reconstruction including a Galois extension field
ガロア拡大体線形変換器(GFLT)12は、32ビットマトリックスのセル(1024セルマトリックス)、64ビットマトリックスのセル(4096セルマトリックス)、又はより小さい又はより大きなあらゆる他の所望のサイズ、で構成することができる。この発明を続けると、各セルは記憶面18,18′,18″と結びつけられており、記憶面のそれぞれは(GFLT)12によって実行されるべき特定の機能f1,f2,f3を表す個々のセルの設定のパターンを格納する。例えば、記憶面18は、出力に対する入力の並べ換えを実行する制御パターンを含むことができる。記憶面18′の機能2、f2は、出力に対する入力の順序を交換する制御パターンを含むことができる。記憶面18,18′,18″の一つを交互に選択することによって、機能f1,機能f2,機能f3、又は制御パターンが記憶面に格納されたあらゆる他の機能を実行するために(GFLT)12を利用することができる。例えば記憶面選出回路20が記憶面18を選択する場合には、機能f1は図2に示すように実行することができ、ここで32ビットのマトリックスのセル12は影付の円として、使用可能とされるセル、すなわちセル22を表す。順序づけられた形式のビット1〜32を表す入力レジスタ24は、出力レジスタ26で並べ換えられるように、図2に描かれたセルの使用可能化(cell enablement)のパターンに従って並べ換えられたビットを有する。例えば、入力レジスタ24内のビット位置1のデータは、出力レジスタ26内のビット位置16に与えられる。入力レジスタ24のビット位置2のデータは、出力レジスタ26のビット位置29に与えられる、等々である。記憶面18を除外し、機能f2に対する制御パターンを表す記憶面18′を選択することによって、図3に描かれたセルの使用可能化のパターンが生じる。ここでより小さな小区分19、すなわち256ビットを含むマトリックスの16ビットの部分は、入力レジスタ24の一部28によって操作され、ビット位置0〜7に位置するビットの順序を入れ替え、出力レジスタ26の対応する部分30に与えられるようなビット位置8〜15内のビットの順序を別々に入れ替える。このように、例えば入力レジスタビット位置0〜7におけるビットは、出力レジスタ26の一部30のビット位置7〜0に現れ、入力レジスタ24の一部28の8〜15におけるビット位置のデータは、出力レジスタ26の一部30の位置15〜8に現れる。
Galois Extension Field Linear Transformer (GFLT) 12 comprises 32 bit matrix cells (1024 cell matrix), 64 bit matrix cells (4096 cell matrix), or any other desired size smaller or larger be able to. Continuing with the present invention, each
一実施例では、図4の再構成可能入力回路14aは、一つよりも多くの入力レジスタ、すなわちレジスタ40及び入力レジスタ42を含み、それぞれはバイトセクション44〜50及び52〜58に4バイトを保持することができる。再構成可能入力回路14aにはまた、マルチプレクサ60,62,64,及び66が含まれ、一つは入力レジスタ40及び42の各バイトセクションと結びつけられる。各バイトセクションに対して一つのマルチプレクサ60〜66があり、これらマルチプレクサのそれぞれは、示されたように2つのレジスタのそれぞれにおけるバイトセクションに接続されている。(GFLT)12aは再び、32ビットアレイのセルによって32として示されており、コラムの長さは説明の便宜のため短縮されている。マルチプレクサ60,62,64,及び66のそれぞれは、一つのマルチプレクサから8ビットバイトを与えることができ、8コラムのセルに対して2つの関連するレジスタが使える。例えば、マルチプレクサ60は、バイトセクション44からのビット又はバイトセクション52からのビットのどちらかを、関連づけられた8つのセルコラム68内のセルのいずれかへ送ることができる。マルチプレクサ62,64,及び66は、関連するコラム70,72,及び74に対して同様に実行することができ、マルチプレクサ60〜66はあらゆる組み合わせで操作することができる。例えば、マルチプレクサ62及び64がレジスタ40からバイトセクション46及び48を選択する一方で、マルチプレクサ60は、レジスタ42からバイトセクション52を選択することができ、マルチプレクサ66は、例えばレジスタ42からバイトセクション58を選択することができる。このように、レジスタ40及び42内にあるデータは、あらゆる所定のパターンでセルに割り当てることができる。このように特定の機能を表す特定の記憶面を選択する能力と組み合わせて選択的なデータを(GFLT)変換器12a内のセルへの送信することで、記憶面の選択と記憶面に格納された機能と再構成可能入力回路14aからのデータの選択的な送信とに依存して、同一のガロア拡大体線形変換器12aに多くの異なる機能を実行させることができる。これは装置のダイサイズを節約するだけでなく、出力の点でも経済的である。その上、2つ又はそれよりも多くの入力レジスタ、例えば入力レジスタ40及び42を用いると、メモリビット操作及びメモリレスビット操作の両方、及び予測ガロア拡大体変換、を別々に又は同時に達成することができる。このように、レジスタからレジスタへデータを移す必要はもはやなく、レジスタ40及び42内のデータは同時に、1サイクルで、マルチプレクサ60〜66を介して(GFLT)12aへバイト選択され、結合され、ロードされ得る。これにより、図5に示すように、マルチサイクルのガロア拡大体予測変換において、入力の一つとして線形変換器出力(前の状態)の選択も可能になる。部分21aにおける(GFLT)12aの機能f3は、参照によって全体が本願に組み入れられる2002年1月18日に出願されたGALOIS FIELD LINEAR TRANSFORMERというタイトルのSteinらに対する米国特許出願10/051,533(AD−239J))に教えられているように、予測マルチサイクルガロア拡大体変換を実行する。2002年1月30日に出願されたGALOIS FIELD MULTIPLIER SYSTEMというタイトルのSteinらに対する米国特許出願第10/060,699号もまた、参照によって全体が本願に組み入れられる。部分21aで実行される変換の前の状態は、出力レジスタ16aの対応する部分から引き渡され、レジスタ40のバイトセクション50にロードされ、入力は、両方が同時にGFLT12aの部分21aに送られるように、レジスタ42のバイトセクション56にロードされる。部分21aは、2002年1月18日に出願されたGALOIS FIELD LINEAR TRANSFORMERというタイトルのSteinらに対する米国特許出願10/051,533に説明されているように、例えば機能f3を実行するよう利用される記憶面18″の制御パターンを有する。
In one embodiment, the reconfigurable input circuit 14a of FIG. 4 includes more than one input register, namely register 40 and
図6の(GFLT)12aの各セル100は、出力が排他的論理和ゲート104へ接続された論理積ゲート102を含み、排他的論理和ゲート104は、ライン106上の前のセルからの出力を受け取り、ライン108上の次のセルへ出力を提供する。論理積ゲート102は、この場合単純なフリップフロップである記憶装置112からのライン110上の入力によって、排他的論理和ゲート104を使用可能又は使用禁止にするようにされる。ある状態では、記憶装置112は論理積ゲート102に排他的論理和ゲート104を使用可能にさせ、それゆえにセル100を使用可能にする。他の状態では、使用可能にさせず、セル100は使用可能とならない。記憶装置112の状態は、ライン114上の信号によって制御される。記憶装置112はフリップフロップによって実行される必要はなく、他のあらゆる記憶装置が用いられ得る。図8及び図9では、セル100a及び100bそれぞれは論理積の機能及び排他的論理和の機能を必要とするが、これらは、排他的論理和ゲート及び論理積ゲートのようなブールの意味(Boolean sense)で機能する論理回路である限りは特定の排他的論理和ゲート又は論理積ゲートを必要とすることなく、多くの異なる方法で実行することができる。例えば、論理積の機能は、図8Aの2:1の入力マルチプレクサ120を有する特定の論理積ゲートなしに達成することができる。記憶装置112″は、記憶面の一部として想像され、例えば機能f1を実行するのに要求される使用可能にされたセルの制御パターンに従って制御ライン114にセットされるか、又は記憶装置112が記憶面18′と結びつけられている場合には機能f2に従ってセットされる。
Each
図1の記憶面選出回路20及び再構成可能入力回路14は、図7の構成レジスタ120、すなわち記憶面選出回路20、面部122を操作するために16ビット、及び再構成可能入力回路14、入力部124を操作するために16ビットを充てる32ビットレジスタ、によって制御される。例えば、0〜15の付された16ビットの入力124部は、4つのマルチプレクサ60〜66を操作するために4つのビットのみを必要とし、一つのビット/マルチプレクサはこの例で示されるように、レジスタ40からバイトを選択するために「0」、レジスタ42から選択するために「1」である。しかしながら、ビットのうち8つが用いられる場合には、8つのマルチプレクサが64のビットマトリックスの役に立つよう用いられ得る。もし16ビットが用いられるならば、128のビットマトリックスに対して16のマルチプレクサが用いられ得る。同様にして、構成レジスタ120の面部122の位置16〜31から利用可能な16のビットは、非常に多くの異なる機能を表す制御パターンを含む非常に多くの異なる記憶面を選択するために用いることができる。使用可能とされたセルが表す機能を入力データに適用するために使用可能とされたセルに入力データが送られるように、構成レジスタ120にロードされる制御ビットは、記憶面を選択し、入力回路を適切に再構成する。この情報は、マイクロプロセッサ又はあらゆる適切な階層制のコントローラからの配置コマンド(configuration command)126に由来する。記憶装置112′は通常、図8に示すように、多くの個々の記憶ユニット112a,112b,112c,112d,112...を含む。ここでこれら記憶ユニットのそれぞれは単純なフリップフロップとすることができ、各フリップフロップは異なる記憶面の部分を構成する。あるいは、図9の記憶装置112″は、多くのステージ112a′,112b′,112c′,112d′,112e′,112f′,112g′,112h′で2nのデータビットを受け取る、セレクタ118を含む多段レジスタ116を含むことができる。ここで各ステージは記憶ユニットを実行し、異なる記憶面と結びつけられる。
The memory
本発明の特定の特徴はいくつかの図面で説明され他では説明されなかったが、これは、各特長を本発明に係る他の特徴のいくつか又は全てと組み合わせることができるので、便宜上のためのみである。本願で用いられたように「含む」、「有する」、及び「備える」との語は、広範囲にかつ包括的に解釈されるべきであり、あらゆる物理的相互接続に制限されない。その上、当出願に開示されたあらゆる実施例は、単なる可能な実施例として解されるべきではない。 Certain features of the invention are illustrated in some drawings and not described elsewhere, but this is for convenience because each feature may be combined with some or all of the other features according to the invention. Only. As used herein, the terms “comprising”, “having”, and “comprising” are to be interpreted broadly and comprehensively and are not limited to any physical interconnection. Moreover, any embodiments disclosed in the present application should not be construed as merely possible embodiments.
他の実施例は当業者に見出されるとともに特許請求の範囲内にある。 Other embodiments will be found to those skilled in the art and are within the scope of the claims.
この出願は、2001年12月18日に出願されたPROGRAMMABLE GF2-ALU LINEAR FEEDBACK SHIFT REGISTER-INCOMING DATA SELECTIONというタイトルのSteinらに対する米国仮出願60/341,737の優先権を主張する。 This application claims the priority of US Provisional Application 60 / 341,737 to Stein et al., Entitled PROGRAMMABLE GF2-ALU LINEAR FEEDBACK SHIFT REGISTER-INCOMING DATA SELECTION, filed December 18, 2001.
10 再構成可能入力ガロア拡大体線形変換器装置
12 ガロア拡大体線形変換器
14 再構成可能入力回路
16 出力回路
18,18′,18″ 記憶面
20 記憶面選出回路
112 記憶装置
112a,112b,112c,112d 記憶ユニット
116 多段レジスタ
DESCRIPTION OF
Claims (10)
多くの異なる機能を表す制御パターンを格納する複数の記憶面と;
前記機能を定義する前記マトリックスのセルを使用可能にするために前記機能を表す前記記憶面を選択する記憶面選出回路と;
前記機能を入力データへ割り当てるために使用可能にされたセルへ入力データを送る再構成可能入力回路と;
を備えることを特徴とする再構成可能入力ガロア拡大体線形変換器装置。 A Galois extension field linear transformer containing a matrix of cells;
Multiple memory surfaces that store control patterns representing many different functions;
A memory surface selection circuit for selecting the memory surface representing the function in order to enable the cells of the matrix defining the function;
A reconfigurable input circuit for sending input data to a cell enabled to assign said function to input data;
A reconfigurable input Galois extension field linear converter device comprising:
各前記セルは、排他的論理和論理回路と、該排他的論理和論理回路へ接続された出力を有する論理積論理回路と、入力データビットを受ける入力と、を含むことを特徴とする再構成可能入力ガロア拡大体線形変換器装置。 The reconfigurable input Galois extension field linear converter device according to claim 1,
Each of the cells includes an exclusive OR logic circuit, an AND logic circuit having an output connected to the exclusive OR logic circuit, and an input for receiving an input data bit. Possible input Galois extension field linear converter device.
各前記記憶面は、各前記セルに結びつけられた記憶装置を含むことを特徴とする再構成可能入力ガロア拡大体線形変換器装置。 The reconfigurable input Galois extension field linear converter device according to claim 1,
A reconfigurable input Galois extension linear converter device, wherein each storage surface includes a storage device associated with each cell.
各前記記憶装置は、関連するセルと共に配置された複数の記憶ユニットを含み、一つの記憶ユニットは、各前記記憶面に対応することを特徴とする再構成可能入力ガロア拡大体線形変換器装置。 The reconfigurable input Galois extension field linear converter device according to claim 3,
Each of the storage devices includes a plurality of storage units arranged with associated cells, one storage unit corresponding to each of the storage surfaces. A reconfigurable input Galois extension linear converter device.
各前記記憶装置は、関連するセルと共に配置された多段レジスタを含み、一つの段は、各前記記憶面に対応することを特徴とする再構成可能入力ガロア拡大体線形変換器装置。 The reconfigurable input Galois extension field linear converter device according to claim 3,
A reconfigurable input Galois extension linear converter device, wherein each storage device includes a multi-stage register arranged with an associated cell, one stage corresponding to each storage surface.
前記記憶面選出回路は、面選択レジスタを含むことを特徴とする再構成可能入力ガロア拡大体線形変換器装置。 The reconfigurable input Galois extension field linear converter device according to claim 1,
The reconfigurable input Galois extension field linear converter device, wherein the memory plane selection circuit includes a plane selection register.
前記再構成可能入力回路は、少なくとも第1入力レジスタと、該第1入力レジスタから前記使用可能にされたセルへ入力データを送信するスイッチング装置と、を含むことを特徴とする再構成可能入力ガロア拡大体線形変換器装置。 The reconfigurable input Galois extension field linear converter device according to claim 1,
The reconfigurable input circuit includes at least a first input register and a switching device for transmitting input data from the first input register to the enabled cell. Enlarged body linear converter device.
前記スイッチング装置は、一つが前記第1入力レジスタ内の入力データの各バイトと結びつけられた複数のスイッチング回路を含むことを特徴とする再構成可能入力ガロア拡大体線形変換器装置。 The reconfigurable input Galois extension field linear converter device according to claim 7,
The reconfigurable input Galois extension linear converter device, wherein the switching device includes a plurality of switching circuits, one associated with each byte of input data in the first input register.
第2入力レジスタを有し、
前記スイッチング装置は、前記第1及び第2入力レジスタから前記使用可能にされたセルへ選択的に入力データを送信することを特徴とする再構成可能入力ガロア拡大体線形変換器装置。 The reconfigurable input Galois extension field linear converter device according to claim 7,
A second input register;
The reconfigurable input Galois extension linear converter device, wherein the switching device selectively transmits input data from the first and second input registers to the enabled cell.
前記記憶装置はプログラム可能であることを特徴とする再構成可能入力ガロア拡大体線形変換器装置。 The reconfigurable input Galois extension field linear converter device according to claim 3,
A reconfigurable input Galois extension field linear converter device, wherein the storage device is programmable.
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