JP2615610B2 - 演算器 - Google Patents

演算器

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JP2615610B2
JP2615610B2 JP62091170A JP9117087A JP2615610B2 JP 2615610 B2 JP2615610 B2 JP 2615610B2 JP 62091170 A JP62091170 A JP 62091170A JP 9117087 A JP9117087 A JP 9117087A JP 2615610 B2 JP2615610 B2 JP 2615610B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は演算結果と入力データを選択的に出力できる
演算器に関する。
〔従来の技術〕
従来の演算器は入力データを通過させる機能を持たな
いため、入力データを取り出したい場合、演算結果と入
力データを演算器出力の後で選択する通過選択回路が必
要であった。
第4図は上述した通過選択回路を有する演算器の一例
を示すブロック図である。
通過選択回路45はトランスファゲート41、42、43とノ
アゲート44からなり、データA通過命令S12,データB通
過命令S13(いずれも論理1)がともに入力していない
ときはノアゲート44の出力によりトランスファゲート43
のみが開いて、演算回路46による入力データAとBの演
算結果を出力データOとして出力、入力データA通過命
令S12が入力したときはトランスファゲート41が開いて
入力データAを出力し、入力データB通過命令S13が入
力したときはトランスファゲート42が開いて入力データ
Bを出力する。
第5図は通過選択回路を有する演算器の他の例の回路
図である。
通過選択回路47はトランスファゲート51、52、…、56
とノアゲート50とからなり、入力データA通過命令S12,
入力データB通過命令S13(いずれも論理1)がともに
入力されていないとき、トランスファゲート53、56が開
いて1,2ビット目がそれぞれA0,A1の入力データAと1,2
ビット目がそれぞれB0,B1の入力データBとがスタティ
ック2ビット加算器48により加算された演算結果を選択
し、1,2ビット目がそれぞれO0,O1の出力データとして出
力され、入力データA通過命令S12が入力されたとき、
トランスファゲート51、54が開いて入力データAの1,2
ビット目のデータA0,A1を選択し、それぞれ1,2ビット目
のデータO0,O1として出力し、データB通過命令S13が入
力されたとき、同様にして、入力データBの1,2ビット
目のデータB0,B1が選択され出力データの1,2ビット目の
データO0,O1として出力する。
〔発明が解決しようとする問題点〕 上述した従来の演算器は、入力データを通過させる機
能がないため、被演算入力データを出力として取り出す
ためには、演算後に演算結果と入力データを切り換える
ための特別な回路が必要であり、また各入力データを出
力側まで伸ばして配線しなくてはならないのでパターン
レイアウトが複雑になり、素子数も多くなり、集積度を
阻害するという欠点がある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の演算器は、演算の種類を示す演算命令と複数
の被演算データが入力されたとき、前記演算命令により
指定された種類の演算を被演算データ相互間で行なって
演算されたデータを出力し、出力する被演算データを指
定する被演算データ出力命令と複数の被演算データが入
力されたとき、被演算データ相互間の論理演算をして、
前記被演算データ出力命令により指定された被演算デー
タと同じデータを出力する論理回路を有する。
〔作用〕
データ出力命令を入力したとき演算器自体が、このデ
ータ出力命令により指定された入力データと同じデータ
を生成し、出力するので、演算後に演算結果と入力デー
タを切換えるための複雑な回路が不要となって演算器の
レイアウトが簡単になる。
〔実施例〕
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。
第1図は本発明の演算器の一実施例で、ダイナミック
加減算器の1ビット分を示す回路図、第2図は第1図中
のオペコード設定回路6の回路図である。
本実施例は、オペコード設定回路6と、PLA(プログ
ラマブル・ロジックアレイ)27,28と、キャリー入力部
3と、キャリー加算部7と、キャリー出力部2と、キャ
リーライン241,242と、キャリーライン241,242をプリチ
ャージするためのPチャネルトランジスタ14、16、17、
20と、キャリーデータを制御するNチャネルトランジス
タ19とからなる。端子13から入力されたクロックパルス
φによりPLA27,28およびキャリーライン241,242のタイ
ミングが制御される。
オペコード設定回路6は、加算命令S8、減算命令S9
入力データA出力命令S10、入力データB出力命令S
11(いずれも論理1)のいずれか1つを入力して、次に
示す論理式による論理演算を行ない、表1に示すオペコ
ードS1,S2,…,S7を設定する。
オペコードS1,S2は上位ビットへのキャリーを演算す
るオペコード、オペコードS3〜S6は各ビット内の演算を
するオペコード、オペコードS7は下位ビットからのキャ
リーを制御するオペコードである。
次に本実施例の動作を説明する。
(1)加算動作 加算命令S8が入力すると、オペコード設定回路6から
S3=“1",S4=“0",S5=“0",S6=“1"がPLA27に、S1
“0",S2=“1"がPLA28に、S7=“0"がキャリー入力部3
に入力される。そしてPLA27において論理式 の論理演算によりデータA,Bの加算が行なわれて、加算
データA+BがPLA27から出力される。この加算の際、
上記ビットへのキャリーがあると、PLA28からデータ
“1"が出力され、キャリー出力部2のインバータ26に入
力される。その結果、インバータ26の出力“0"がNチャ
ネルトランジスタ18に入力されて、ラインプリチャージ
のためのPチャネルトランジスタ14、16によりチャージ
されているキャリーライン242のレベルはプリチャージ
のままの“1"であり、上位ビットへキャリーするレベル
“0"のキャリーデータ▲▼(したがって、CO
“1")がNチャネルトランジスタ15から端子11へ出力さ
れる。一方、キャリーを制御するオペコードS7=“0"が
ノアゲート5に入力されるので、下位ビットからのキャ
リーがありキャリーデータ▲▼が“0"のときキャリ
ーライン241はレベル“0"となり、トランジスタ21を介
してキャリー加算部7に出力されるデータが“1"とな
る。下位ビットからのキャリーがないとき同様にしてキ
ャリー加算部7に出力されるデータはレベル“0"とな
る。そして、PLA27から出力された加算データA+Bが
Nチャネルトランジスタ19を通してキャリー加算部7の
インバータ8に入力され、Nチャネルトランジスタ21か
ら出力された下位ビットからのキャリーデータCiがキャ
リー加算部7のインバータ9に入力されて、データA+
BとデータCiが加算されたデータがキャリー加算部7の
インバータ4から出力データUとして端子12へ出力され
る。
また、データA,Bの加算値が“1"の場合で、下位ビッ
トからのキャリーがある場合、上位ビットへのキャリー
がある。したがって、PLA27が出力した加算値“1"がP
チャネルトランジスタ19のゲートに入力され、キャリー
ライン241のレベル“0"がNチャネルトランジスタ19の
ソースに入力されると、上位ビットへのキャリーデータ
COが“1"がNチャネルトランジスタ19のドレインから出
力され、キャリーライン242はプリチャージのレベル
“1"となり、Nチャネルトランジスタ15を通して上位ビ
ットへのキャリーデータ=“0"が端子11へ出力され
る。
(2)入力データA出力動作 入力データA出力命令S10=“1"により設定された入
力データA出力オペコードS3=“0",S4=“1",S5
“0",S6=“1"とデータA,BがPLA27に入力されたとき、P
LA27で論理式 による論理演算の結果、入力データA出力オペコードに
より指定された入力データAと同じデータがPLA27から
出力され、キャリー加算部7のインバータ4から出力デ
ータUとして端子12へ出力される。オペコードS7は入力
データ出力の場合“1"であり、レベル“1"のオペコード
S7がキャリー入力部3のノアゲート5に入力されると、
Nチャネルトランジスタ23は開かずラインプリチャージ
のためのPチャネルトランジスタ17、20によりチャージ
されているキャリーライン241のレベルはプリチャージ
のままの“1"であり、下位ビットからのキャリーは行な
われず、Nチャネルトランジスタ21を介してキャリー加
算部7に下位ビットからのキャリーデータ“0"が出力さ
れる。
(3)減算動作 減算オペコードの各ビット演算コード部分S3=“0",S
4=“1",S5=“1",S6=“0"とデータA,BがPLA27に入力
されたとき、論理式 による論理計算をしてデータAからBの減算が行なわ
れ、減算データA−BがPLA27から出力される。また減
算オペコードの上位ビットへのキャリー演算コード部分
S1=“1",S2=“0"とデータA,BがPLA28に入力された場
合、データA,Bが減算されると上位ビットへのキャリー
のあるデータであるとき、加算の場合と同様にしてデー
タ“1"がPLA28から出力されインバータ26に入力され
る。
(4)入力データB出力動作 入力データB出力オペコードS3=“0",S4=“0",S5
“1",S6=“1"とデータA,BがPLA27に入力されたとき、
論理式 による論理演算の結果、入力データA出力の場合と同様
にしてデータBがPLA27から出力される。
第1図には1ビット分しか示されていないが、2ビッ
ト以上の場合、最下位ビットのキャリー入力回路だけ、
Nチャネルトランジスタ22、23でキャリーが入力されな
い制御をすればよい。
第3図は、スタティック加算回路の演算器を示す参照
回路図である。
このスタティック加算回路は、入力を制御するノアゲ
ート33、34、35、36と、キャリーを制御するノアゲート
40を含むスタテイック2ビット加算器39とからなる。ノ
アゲート40と、1ビット目の加算回路の構成要素を兼ね
ているオアゲート57とからなるキャリー回路58は、加算
のときデータ▲▼,▲▼を入力してキャリーデ
ータA0・B0 を出力する。
操作者により加算命令(不図示)が入力されて、デー
タA出力命令S10,データB出力命令S11がともにアクテ
ィブでなく“0"のとき、1ビット目のデータA0,B0,2ビ
ット目のデータA1,B1がそれぞれノアゲート33、34、3
5、36に端子29、30、31、32から入力されて、ノアゲー
ト33、34、35、36からそれぞれデータ▲▼,▲
▼,▲▼,▲▼が出力される。データ▲
▼,▲▼,▲▼,▲▼がスタティック2ビ
ット加算器39に入力されると、データA0,B0が加算され
た1ビット目のデータU0が端子37へ出力され、データ
A1,B1の加算値に1ビット目からのキャリーデータが加
算された2ビット目のデータU1が端子38へ出力される。
データA出力命令S10がアクティブになり、データA
出力命令S10=“1",データB出力命令S11=“0"のと
き、ノアゲート34、36、40の出力データが強制的に“0"
になる。その結果、ノアゲート33から出力された1ビッ
ト目のデータ▲▼と、ノアゲート34から出力された
データ▲▼=“0"と、ノアゲート35から出力された
2ビット目のデータ▲▼と、ノアゲート36から出力
されたデータ▲▼=“0"がスタティック2ビット加
算器39に入力される。ノアゲート40にデータA出力命令
S10=“1"が入力されると、データA0が“1"の場合にお
いても、2ビット目へのキャリーデータとして“0"がノ
アゲート40から出力されてキャリーが生じない。(デー
タA出力命令S10=“1"がノアゲート34、36に入力され
るだけでは、上述の場合キャリーデータとして“1"が発
生する。)データ▲▼=“0",▲▼=“0",▲
▼,▲▼,データA出力命令S10=“1"がスタテ
ィック2ビット加算器39に入力されると、データA出力
命令S10により指定された入力データA0と同じデータU0
が端子37へ、入力データA1と同じデータU1が端子38へ出
力される。
データB出力命令S11がアクティブになった場合も同
様に、ノアゲート33、35、40の出力データが強制的に
“0"になり、データB出力命令S11により指定された入
力データB0と同じデータU0が端子37へ、入力データB1
同じデータU1が端子38へ出力される。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明は、データ出力命令を入力
したとき演算器自体が、このデータ出力命令により指定
された入力データと同じデータを生成し出力することに
より、演算後に演算結果と入力データを切換えるための
複雑な回路が不要となって演算器のレイアウトが簡単に
なる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の演算器の一実施例で、ダイナミック加
減算器の1ビット分を示す回路図、第2図は第1図中の
オペコード設定回路6の回路図、第3図は、スタティッ
ク加算回路の演算器を示す参考回路図、第4図、第5図
は従来例の演算器を示すブロック図、回路図である。 2……キャリー出力部、3……キャリー入力部、 4、8、9、25、26……インバータ、 5、33、34、35、36、40……ノアゲート、 6……オペコード設定回路、 7……キャリー加算部、 14、16、17、20……Pチャネルトランジスタ、 15、18、19、21、22、23……Nチャネルトランジスタ 241、242……キャリーライン、 27、28……PLA、 39……スタティック2ビット加算器、 57……オアゲート、58……キャリー回路、 A,A0,A1,B,B0,B1……入力データ、 Ci……キャリー入力データ、 CO……キャリー出力データ、 S1,S2,…,S7……オペコード、 S8……加算命令、S9……減算命令、 S10……入力データA出力命令、 S11……入力データB出力命令、 U,U0,U1……出力データ、 φ……クロックパルス。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数の出力端を有し、第1及び第2のデー
    タに対する加算命令、前記第1及び第2のデータに対す
    る減算命令、前記第1のデータの出力命令、および前記
    第2のデータの出力命令のうちの実行すべき命令に応じ
    て、前記複数の出力端に選択的に第1の論理レベルを発
    生するオプコード設定回路と、 この回路の前記複数の出力端にそれぞれ接続された一群
    の第1の信号線、前記第1のデータのうちの1ビットの
    データを受ける第2の信号線、前記第2のデータのうち
    の対応する1ビットのデータを受ける第3の信号線、第
    1及び第2の出力線、ならびに、前記一群の第1の信号
    線と前記第2及び第3の信号線との交点に選択的に配置
    された複数のトランジスタを有し、実行すべき命令が前
    記加算命令の時は前記第1の出力線に加算結果を出力す
    るとともに前記第2の出力線にキャリーの有無情報を出
    力し、前記減算命令の時は前記第1の出力線に減算結果
    を出力するとともに前記第2の出力線にキャリーの有無
    情報を出力し、前記第1のデータの出力命令の時は前記
    第1の出力線に前記第1のデータビットに対応するデー
    タを出力し、前記第2のデータの出力命令の時は前記第
    1の出力線に前記第2のデータビットに対応するデータ
    を出力するPLAと、 第1の論理レベルにプリチャージされるプリチャージ節
    点と、前記加算命令又は前記減算命令のときに前段から
    のキャリーに基づき前記プリチャージ節点を第2の論理
    レベルにし、キャリーがないとき又は前記第1のデータ
    の出力命令もしくは前記第2のデータの出力命令のとき
    は前記プリチャージ節点を前記第1の論理レベルのまま
    とするキャリー入力部と、 前記PLAの前記第1の出力端が論理0の時には前記プリ
    チャージ節点の論理レベルを反転して出力し、1の時に
    は反転しないで出力して演算結果を発生するキャリー加
    算部と、 前記PLAの前記第1及び第2の出力端にそれぞれ現れる
    データ及びキャリーの有無情報と前記プリチャージ節点
    の論理に基づき次段へキャリーを出力するキャリー出力
    部とを有することを特徴とする演算器。
JP62091170A 1987-04-13 1987-04-13 演算器 Expired - Lifetime JP2615610B2 (ja)

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