JP3166781B2 - 加算回路 - Google Patents
加算回路Info
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- JP3166781B2 JP3166781B2 JP19860391A JP19860391A JP3166781B2 JP 3166781 B2 JP3166781 B2 JP 3166781B2 JP 19860391 A JP19860391 A JP 19860391A JP 19860391 A JP19860391 A JP 19860391A JP 3166781 B2 JP3166781 B2 JP 3166781B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、各成分が多数のビット
(nビット)で表現されるベクトル量の各成分どおしを
加算して新たなベクトル量を求める加算回路に関するも
のである。
(nビット)で表現されるベクトル量の各成分どおしを
加算して新たなベクトル量を求める加算回路に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】ベクトル量どおしを加算して新たなベク
トル量を求めるアルゴリズムをハードウェアで構成した
加算回路が従来から用いられている。図3はそのような
従来の加算回路の一例を略示した図である。ここでは、
各成分がnビットで表現される。 A=(x1 ,y1 ,z1 )・・・ (1) なるベクトル量と、各成分がやはりnビットで表現され
る。 B=(x2 ,y2 ,z2 )・・・ (2) なるベクトル量とを加算して、 C=(X,Y,Z) ・・・ (3) 但し、X=x1 +x2 Y=y1 +y2 Z=z1 +z2 なる新たなベクトル量Cを求めるために、nビットのデ
ータどおしを加算する3つの加算器51,52,53を
備え、各加算器51,52,53でそれぞれx1 +
x2 ,y1 +y2 ,z1 +z2 なる加算演算を並行して
行うように構成されている。これにより、各成分毎の加
算が行われ、新たなベクトル量Cが求められる。
トル量を求めるアルゴリズムをハードウェアで構成した
加算回路が従来から用いられている。図3はそのような
従来の加算回路の一例を略示した図である。ここでは、
各成分がnビットで表現される。 A=(x1 ,y1 ,z1 )・・・ (1) なるベクトル量と、各成分がやはりnビットで表現され
る。 B=(x2 ,y2 ,z2 )・・・ (2) なるベクトル量とを加算して、 C=(X,Y,Z) ・・・ (3) 但し、X=x1 +x2 Y=y1 +y2 Z=z1 +z2 なる新たなベクトル量Cを求めるために、nビットのデ
ータどおしを加算する3つの加算器51,52,53を
備え、各加算器51,52,53でそれぞれx1 +
x2 ,y1 +y2 ,z1 +z2 なる加算演算を並行して
行うように構成されている。これにより、各成分毎の加
算が行われ、新たなベクトル量Cが求められる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記加算回路は、例え
ばnビットの加算器を1個だけ備えてx1 +x2 ,y1
+y2 ,z1 +z2 の各演算を順番に行う加算回路と比
べ高速に演算を行うことができるという利点を有する
が、その一方で加算器が3個必要となり回路構成が非常
に複雑となりIC化した際に大面積の加算回路となって
しまうという問題がある。
ばnビットの加算器を1個だけ備えてx1 +x2 ,y1
+y2 ,z1 +z2 の各演算を順番に行う加算回路と比
べ高速に演算を行うことができるという利点を有する
が、その一方で加算器が3個必要となり回路構成が非常
に複雑となりIC化した際に大面積の加算回路となって
しまうという問題がある。
【0004】また、ベクトルの各成分がn=32ビット
もしくはn=64ビット等の多数のビットで表現される
数値である場合、加算演算の際のキャリーの伝播速度
が、単にビット数が多いことの比率と比べさらにずっと
遅くなり、このため回路構成を複雑にして大面積のIC
の加算回路とした割にはそれほど高速処理とはならない
という問題もある。
もしくはn=64ビット等の多数のビットで表現される
数値である場合、加算演算の際のキャリーの伝播速度
が、単にビット数が多いことの比率と比べさらにずっと
遅くなり、このため回路構成を複雑にして大面積のIC
の加算回路とした割にはそれほど高速処理とはならない
という問題もある。
【0005】本発明は上記事情に基づいてなされたもの
であり、簡易な回路構成によりIC化した際の面積を小
さくすることができ、しかもベクトル量を高速演算する
ことができる加算回路を提供することを目的とするもの
である。
であり、簡易な回路構成によりIC化した際の面積を小
さくすることができ、しかもベクトル量を高速演算する
ことができる加算回路を提供することを目的とするもの
である。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、各成分(x,y,z)がnビットで表現さ
れる第1のベクトル量と第2のベクトル量を前記各成分
毎に加算することにより第3のベクトル量を求める加算
回路において、前記第1のベクトル量と第2のベクトル
量のx成分の下位側n/2ビット同士、前記第1のベク
トル量と第2のベクトル量のz成分の下位側n/2ビッ
ト同士、及び前記第1のベクトル量と第2のベクトル量
のx成分の上位側n/2ビット同士を加算する第1の加
算手段と、前記第1のベクトル量と第2のベクトル量の
y成分の下位側n/2ビット同士、前記第1のベクトル
量と第2のベクトル量のy成分の上位側n/2ビット同
士、及び前記第1のベクトル量と第2のベクトル量のz
成分の上位側n/2ビット同士を加算する第2の加算手
段と、前記第1及び第2の加算手段で、先ず前記第1及
び第2のベクトル量の各成分の下位側n/2ビット同士
を加算し、次に当該成分の下位側n/2ビット同士の演
算結果のキャリーを考慮して前記第1及び第2のベクト
ル量の当該成分の上位側n/2ビット同士を加算するよ
うにデータを制御するデータ制御手段と、を備えること
を特徴とするものである。
の本発明は、各成分(x,y,z)がnビットで表現さ
れる第1のベクトル量と第2のベクトル量を前記各成分
毎に加算することにより第3のベクトル量を求める加算
回路において、前記第1のベクトル量と第2のベクトル
量のx成分の下位側n/2ビット同士、前記第1のベク
トル量と第2のベクトル量のz成分の下位側n/2ビッ
ト同士、及び前記第1のベクトル量と第2のベクトル量
のx成分の上位側n/2ビット同士を加算する第1の加
算手段と、前記第1のベクトル量と第2のベクトル量の
y成分の下位側n/2ビット同士、前記第1のベクトル
量と第2のベクトル量のy成分の上位側n/2ビット同
士、及び前記第1のベクトル量と第2のベクトル量のz
成分の上位側n/2ビット同士を加算する第2の加算手
段と、前記第1及び第2の加算手段で、先ず前記第1及
び第2のベクトル量の各成分の下位側n/2ビット同士
を加算し、次に当該成分の下位側n/2ビット同士の演
算結果のキャリーを考慮して前記第1及び第2のベクト
ル量の当該成分の上位側n/2ビット同士を加算するよ
うにデータを制御するデータ制御手段と、を備えること
を特徴とするものである。
【0007】
【作用】本発明の加算回路は、n/2ビット同士の加算
を行う二つの加算回路を備え、第1及び第2のベクトル
量の、nビットで表現される各成分(x,y,z)を上
位側n/2ビットと下位側n/2ビットとに分け、先ず
第1及び第2のベクトル量の各成分の下位側n/2ビッ
ト同士の加算を行い、次に当該成分の上位側n/2ビッ
ト同士の加算を行うようにしたため、加算演算の際にキ
ャリーの伝播速度がかなり速くなり、したがって高速に
演算処理を行うことができる。また、本発明の加算回路
は、後述する実施例に示すように、従来のものに比べて
加算手段の数が少なくて済むので、IC化した際に従来
のものに比べて小面積で足りる。
を行う二つの加算回路を備え、第1及び第2のベクトル
量の、nビットで表現される各成分(x,y,z)を上
位側n/2ビットと下位側n/2ビットとに分け、先ず
第1及び第2のベクトル量の各成分の下位側n/2ビッ
ト同士の加算を行い、次に当該成分の上位側n/2ビッ
ト同士の加算を行うようにしたため、加算演算の際にキ
ャリーの伝播速度がかなり速くなり、したがって高速に
演算処理を行うことができる。また、本発明の加算回路
は、後述する実施例に示すように、従来のものに比べて
加算手段の数が少なくて済むので、IC化した際に従来
のものに比べて小面積で足りる。
【0008】
【実施例】図1は本発明の一実施例である加算回路のブ
ロック図、図2はそのタイムチャートである。本実施例
の加算回路は、各成分がnビットからなる2つのベクト
ル量の各成分を保持するレジスタ11〜16と、レジス
タ11〜16に保持されたnビットの成分のうちの上位
又は下位のn/2ビットをセレクトする上位・下位切換
セレクタ21〜26と、各加算器31,32に入力する
n/2ビットの成分をセレクトする加算入力セレクタ2
7〜30と、加算入力セレクタ27〜30によってセレ
クトされたn/2ビットの成分を加算する加算器31,
32と、加算結果のキャリー信号を保持するキャリーレ
ジスタ33〜35と、n/2ビットの加算結果を一時的
に保持する位相合わせレジスタ36〜39と、加算結果
となるベクトル量の各nビットの成分を保持するレジス
タ42〜44とからなるものである。また、本実施例の
加算回路は、前述した従来例と同様に各成分がnビット
からなる2つのベクトル量A=(x1 ,y1 ,z1 )と
B=(x2 ,y2 ,z2 )とを加算してベクトル量C=
(X,Y,Z)(但しX=x1 +x2 ,Y=y1 +
y2 ,Z=z1 +z2 )を求めるものである。
ロック図、図2はそのタイムチャートである。本実施例
の加算回路は、各成分がnビットからなる2つのベクト
ル量の各成分を保持するレジスタ11〜16と、レジス
タ11〜16に保持されたnビットの成分のうちの上位
又は下位のn/2ビットをセレクトする上位・下位切換
セレクタ21〜26と、各加算器31,32に入力する
n/2ビットの成分をセレクトする加算入力セレクタ2
7〜30と、加算入力セレクタ27〜30によってセレ
クトされたn/2ビットの成分を加算する加算器31,
32と、加算結果のキャリー信号を保持するキャリーレ
ジスタ33〜35と、n/2ビットの加算結果を一時的
に保持する位相合わせレジスタ36〜39と、加算結果
となるベクトル量の各nビットの成分を保持するレジス
タ42〜44とからなるものである。また、本実施例の
加算回路は、前述した従来例と同様に各成分がnビット
からなる2つのベクトル量A=(x1 ,y1 ,z1 )と
B=(x2 ,y2 ,z2 )とを加算してベクトル量C=
(X,Y,Z)(但しX=x1 +x2 ,Y=y1 +
y2 ,Z=z1 +z2 )を求めるものである。
【0009】次に、本実施例の加算回路の動作について
説明する。先ず、図2に示すクロック0のタイミングで
レジスタ11〜16に各成分x1 ,x2 , y1 ,y2 ,
z1 ,z2 が入力され保持される。これら各成分はそれ
ぞれnビットで表現されている。また、それとともに上
位・下位切換セレクタ21〜26により各レジスタ11
〜16の下位側n/2がセレクトされる。
説明する。先ず、図2に示すクロック0のタイミングで
レジスタ11〜16に各成分x1 ,x2 , y1 ,y2 ,
z1 ,z2 が入力され保持される。これら各成分はそれ
ぞれnビットで表現されている。また、それとともに上
位・下位切換セレクタ21〜26により各レジスタ11
〜16の下位側n/2がセレクトされる。
【0010】また、クロック0のタイミングでは加算入
力セレクタ27,28ではそれぞれx1 ,x2 の下位側
n/2ビットがセレクトされ、加算入力セレクタ29,
30ではそれぞれy1 ,y2 の下位側n/2ビットがセ
レクトされ、これによりn/2ビットのデータを加算す
る加算器31,32にはそれぞれ、x1 ,x2 の下位側
n/2ビット、y1 ,y2 の下位側n/2ビットが入力
され、加算器31,32でそれぞれx1 (下位n/2ビ
ット)+x2 (下位n/2ビット),y1 (下位n/2
ビット)+y2 (下位n/2ビット)の演算が行われ
る。
力セレクタ27,28ではそれぞれx1 ,x2 の下位側
n/2ビットがセレクトされ、加算入力セレクタ29,
30ではそれぞれy1 ,y2 の下位側n/2ビットがセ
レクトされ、これによりn/2ビットのデータを加算す
る加算器31,32にはそれぞれ、x1 ,x2 の下位側
n/2ビット、y1 ,y2 の下位側n/2ビットが入力
され、加算器31,32でそれぞれx1 (下位n/2ビ
ット)+x2 (下位n/2ビット),y1 (下位n/2
ビット)+y2 (下位n/2ビット)の演算が行われ
る。
【0011】次にクロック1のタイミングでx1 (下位
n/2ビット)+x2 (下位n/2ビット)およびy1
(下位n/2ビット)+y2 (下位n/2ビット)によ
るキャリー信号xc ,yc がそれぞれキャリーレジスタ
33,34に入力され、また位相合わせレジスタ36,
37にそれぞれX(下位側n/2ビット),Y(下位側
n/2ビット)が入力され保持される。またこのクロッ
ク1のタイミングで、加算器31,32にz1 ,z2 の
下位n/2ビット、y1 ,y2 の上位n/2ビットおよ
びキャリーセレクタ41を経由してキャリーyc が入力
され、それぞれz1 (下位n/2ビット)+z2 (下位
n/2ビット),y1 (上位n/2ビット)+y2 (上
位n/2ビット)+yc の演算が行われる。
n/2ビット)+x2 (下位n/2ビット)およびy1
(下位n/2ビット)+y2 (下位n/2ビット)によ
るキャリー信号xc ,yc がそれぞれキャリーレジスタ
33,34に入力され、また位相合わせレジスタ36,
37にそれぞれX(下位側n/2ビット),Y(下位側
n/2ビット)が入力され保持される。またこのクロッ
ク1のタイミングで、加算器31,32にz1 ,z2 の
下位n/2ビット、y1 ,y2 の上位n/2ビットおよ
びキャリーセレクタ41を経由してキャリーyc が入力
され、それぞれz1 (下位n/2ビット)+z2 (下位
n/2ビット),y1 (上位n/2ビット)+y2 (上
位n/2ビット)+yc の演算が行われる。
【0012】次にクロック2のタイミングで、z1 (下
位n/2ビット)+z2 (下位n/2ビット)によるキ
ャリー信号zc がキャリーレジスタ35に入力され、ま
た位相合わせレジスタ38,39にそれぞれY(上位側
n/2ビット)、Z(下位側n/2ビット)が入力され
保持される。また、このクロック2のタイミングで加算
器31,32にx1 ,x2 の上位n/2ビット、z1 ,
z2 の上位n/2ビットおよびキャリーセレクタ40,
41を経由してキャリーxc , zc が入力され、それぞ
れx1 (上位n/2ビット)+x2 (上位n/2ビッ
ト)+xc 、z1 (上位n/2ビット)+z2 (上位n
/2ビット)+zc の演算が行われる。
位n/2ビット)+z2 (下位n/2ビット)によるキ
ャリー信号zc がキャリーレジスタ35に入力され、ま
た位相合わせレジスタ38,39にそれぞれY(上位側
n/2ビット)、Z(下位側n/2ビット)が入力され
保持される。また、このクロック2のタイミングで加算
器31,32にx1 ,x2 の上位n/2ビット、z1 ,
z2 の上位n/2ビットおよびキャリーセレクタ40,
41を経由してキャリーxc , zc が入力され、それぞ
れx1 (上位n/2ビット)+x2 (上位n/2ビッ
ト)+xc 、z1 (上位n/2ビット)+z2 (上位n
/2ビット)+zc の演算が行われる。
【0013】更に、クロック3のタイミングで加算器3
1,32から出力されたX(上位n/2ビット),Z
(上位n/2ビット)が、それぞれレジスタ42,44
に入力され、またこれとともに位相合わせレジスタ3
6,37,38,39からレジスタ42,43,44に
それぞれX(下位n/2ビット),Y(上位n/2ビッ
ト+下位n/2ビット),Z(下位n/2ビット)が入
力され、これによりレジスタ42,43,44にベクト
ル量C=(X,Y,Z)の各成分が形成される。
1,32から出力されたX(上位n/2ビット),Z
(上位n/2ビット)が、それぞれレジスタ42,44
に入力され、またこれとともに位相合わせレジスタ3
6,37,38,39からレジスタ42,43,44に
それぞれX(下位n/2ビット),Y(上位n/2ビッ
ト+下位n/2ビット),Z(下位n/2ビット)が入
力され、これによりレジスタ42,43,44にベクト
ル量C=(X,Y,Z)の各成分が形成される。
【0014】このように上記の本実施例ではn/2ビッ
トの加算器31,32を2個備えたものであり、付属回
路の分を含めても前述した従来例の場合と比べIC化し
た際の面積が小さくなる。
トの加算器31,32を2個備えたものであり、付属回
路の分を含めても前述した従来例の場合と比べIC化し
た際の面積が小さくなる。
【0015】また、ここではn/2ビットどおしの加算
を行っているため、nビットどうしの加算を行う場合に
比べて演算時のキャリーの伝播が速くなり、したがって
高速の加算回路が実現できる。
を行っているため、nビットどうしの加算を行う場合に
比べて演算時のキャリーの伝播が速くなり、したがって
高速の加算回路が実現できる。
【0016】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、加
算すべき第1及び第2のベクトル量の各成分(x,y,
z)がnビットで表現される場合に、n/2ビット同士
のデータを加算する二つの加算手段を備え、これらの加
算手段を用いて、先ず第1及び第2のベクトル量の各成
分の下位側n/2ビット同士の加算を行い、次に当該成
分の上位側n/2ビット同士の加算を行うように構成し
たことにより、IC化した際に従来のものに比べて小面
積で済み、しかも高速処理を行うことができる加算回路
を提供することができる。
算すべき第1及び第2のベクトル量の各成分(x,y,
z)がnビットで表現される場合に、n/2ビット同士
のデータを加算する二つの加算手段を備え、これらの加
算手段を用いて、先ず第1及び第2のベクトル量の各成
分の下位側n/2ビット同士の加算を行い、次に当該成
分の上位側n/2ビット同士の加算を行うように構成し
たことにより、IC化した際に従来のものに比べて小面
積で済み、しかも高速処理を行うことができる加算回路
を提供することができる。
【図1】本発明の一実施例に係る加算回路のブロック図
である。
である。
【図2】図1に示す加算回路のタイムチャートである。
【図3】従来の加算回路の一例を略示した図である。
11〜16 レジスタ 21〜26 上位・下位切換セレクタ 27〜30 加算入力セレクタ 31,32 加算器 33〜35 キャリーレジスタ 36〜39 位相合わせレジスタ 40,41 キャリーセレクタ 42〜44 レジスタ
Claims (1)
- 【請求項1】 各成分(x,y,z)がnビットで表現
される第1のベクトル量と第2のベクトル量を前記各成
分毎に加算することにより第3のベクトル量を求める加
算回路において、 前記第1のベクトル量と第2のベクトル量のx成分の下
位側n/2ビット同士、前記第1のベクトル量と第2の
ベクトル量のz成分の下位側n/2ビット同士、及び前
記第1のベクトル量と第2のベクトル量のx成分の上位
側n/2ビット同士を加算する第1の加算手段と、 前記第1のベクトル量と第2のベクトル量のy成分の下
位側n/2ビット同士、前記第1のベクトル量と第2の
ベクトル量のy成分の上位側n/2ビット同士、及び前
記第1のベクトル量と第2のベクトル量のz成分の上位
側n/2ビット同士を加算する第2の加算手段と、 前記第1及び第2の加算手段で、先ず前記第1及び第2
のベクトル量の各成分の下位側n/2ビット同士を加算
し、次に当該成分の下位側n/2ビット同士の演算結果
のキャリーを考慮して前記第1及び第2のベクトル量の
当該成分の上位側n/2ビット同士を加算するようにデ
ータを制御するデータ制御手段と、 を備えることを特徴とする加算回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19860391A JP3166781B2 (ja) | 1991-07-12 | 1991-07-12 | 加算回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19860391A JP3166781B2 (ja) | 1991-07-12 | 1991-07-12 | 加算回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0520352A JPH0520352A (ja) | 1993-01-29 |
JP3166781B2 true JP3166781B2 (ja) | 2001-05-14 |
Family
ID=16393946
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19860391A Expired - Fee Related JP3166781B2 (ja) | 1991-07-12 | 1991-07-12 | 加算回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3166781B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3336986B2 (ja) * | 1999-02-03 | 2002-10-21 | 日本電気株式会社 | 信号処理プロセッサ及びそれに用いる丸め機能付き積和演算器 |
-
1991
- 1991-07-12 JP JP19860391A patent/JP3166781B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0520352A (ja) | 1993-01-29 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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