JP3275224B2 - ディジタル信号処理システム - Google Patents
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- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
- G10L19/00—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis
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- Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)
Description
化処理や誤り訂正符号化等を高速で実行できるディジタ
ル信号処理システムに関する。自動車電話や携帯電話が
広く普及したことにより、無線帯域の不足が問題となっ
てきている。そこで、ディジタル化と低ビットレート化
とによって、回線数を確保するように開発が進められて
いる。又低ビットレート化する為の符号化方式のアルゴ
リズムが複雑化し、これをプログラム(ファームウェ
ア)のみで実現しようとすると、処理量が膨大となり、
それに伴って作業領域としてのメモリ容量を大きくする
必要がある。又リアルタイムで処理する為には、高性能
なディジタル・シグナル・プロセッサ(DSP)等の高
価なハードウェアを必要とすることになる。しかし、携
帯電話機等の携帯機器は、携帯を容易とする為に小型化
が要望され、且つ電池を動作電源としているから、継続
使用可能時間を延長する為に低消費電力であることが要
望されている。
既に、各種の高能率符号化方式が知られている。この高
能率符号化方式の例えばベクトル量子化方式は、コード
ブックからの音源データ(コードワード)を基に線形予
測合成フィルタにより合成した音声データと、入力音声
データとの差分の誤差電力が最小となるコードワードを
探索し、この誤差電力を最小とするコードワードを基に
音声合成を行うことにより、低ビットレート化を図って
いる。
してのベクトル量子化方式は、例えば、CELP(Cod
e Excited Linear Prediction )符号化方式、LD
−CELP(Low Delay Code Excited Linear
Prediction )符号化方式、VSELP(Vector Sum
Excited Linear Prediction )符号化方式等があ
る。
力音声データに対応してコードブックから基本データ群
の中の複数のワードデータを選択して配列データを生成
し、この配列データを基に線形予測合成フィルタにより
音声データを合成し、この合成音声データと入力音声デ
ータとの差分の誤差電力を求め、この誤差電力を複数種
類の配列データを基に合成した音声データについて求
め、誤差電力が最も小さくなる配列データを符号化デー
タとするものであり、配列データの生成と、誤差電力が
最も小さくなる配列データのソートとの処理量が比較的
多いものである。
のディジタル信号処理システムに於いては、コードブッ
クの基本データ群の中の複数のワードデータを読出す為
のアドレスは、簡単な規則に従って変化する場合は、デ
ィジタル・シグナル・プロセッサ(DSP)等のプロセ
ッサのアドレス発生回路を用いて生成することができ
る。しかし、配列データを構成する個々のワードデータ
のアドレスが簡単な規則に従って変化しない場合は、プ
ロセッサのアドレス発生回路によってワードデータを読
出す為のアドレスを生成することが困難である為、プロ
セッサの演算機能によってアドレス生成の演算を行うこ
とになる。
について最大値又は最小値のデータを判定し、又上位か
ら降順に或いは下位から昇順に所定数のデータを取り出
す処理の為のアルゴリズムは既に各種知られている。複
数の演算結果のデータについて前述のような処理を行う
場合、一般的には、演算結果のデータをメモリに一旦格
納し、総ての演算結果が揃った時に、演算結果のデータ
をメモリから読出して比較処理等を行うものである。即
ち、誤差電力が小さい配列データを求める処理に於いて
も、このような処理を行うことになる。
回線に於いては、高能率符号化により低ビットレート化
した符号化データを、所定の拘束長に従って畳み込み符
号化して伝送する方式が採用されている。受信側では、
ビタビ復号器等の最尤復号化方式を適用した復号手段に
よって誤り訂正復号が行われている。このような畳み込
み符号化の為に、拘束長に従った段数のシフトレジスタ
等を含む畳み込み符号化回路が設けられている。
号処理システムに於いて、コードブックの基本データ群
から複数のワードデータを読出して配列データを生成す
る為のアドレスは、比較的複雑な変化となるから、プロ
セッサの演算機能によってアドレス生成演算を行うこと
になる。従って、誤差電力算出等のプロセッサの本来の
データ処理が制約される問題がある。又アドレス演算に
よる処理サイクル数の増加の為の消費電力の増加や、ア
ドレス演算の為の作業領域としてのメモリ容量の増加等
の問題がある。
の誤差電力等の演算結果のデータを最大値から降順に所
定数を取り出す場合や、最小値から昇順に所定数取り出
す場合、複雑且つ多くの処理量を要することになり、効
率良く処理することが困難である問題がある。
み込み符号化回路は、シリアル入力データの1ビットと
過去の複数ビットとの畳み込み演算を行うものであり、
シリアル入力データを順次シフトするシフトレジスタを
用いて構成されている。このシフトレジスタの内部状態
を外部から調べることが困難であり、従って、畳み込み
演算結果のデータとシフトレジスタの内部状態との対応
付けを行うことが困難であるから、この畳み込み符号化
回路のテストが容易でない問題がある。即ち、nビット
のシフトレジスタの内部状態は2n 通りとなり、或る畳
み込み演算結果のデータを得るには、n回のシフト動作
を要するので、2n 通りの状態を得る為には、n×2n
回のシフト入力が必要となる。従って、畳み込み符号化
回路の検証に必要なテストデータの作成及び検証の実行
に要する時間が長くなる問題があった。
於ける配列データの生成,演算結果のデータのソート及
び畳み込み符号化回路の検証を容易に且つ効率良く実行
することを目的とする。
処理システムは、図1を参照して説明すると、(1)プ
ロセッサ1を備えて入力ディジタル信号の圧縮符号化処
理等を行うディジタル信号処理システムに於いて、複数
種類の基本データ群を格納したメモリ3と、このメモリ
3をアクセスする為のアドレス生成回路4とを含み、こ
のアドレス生成回路4からのアドレスによって、メモリ
3に格納された基本データ群の中から任意数のワードデ
ータを1ブロックとして、ワード数の異なる複数のブロ
ックを読出してつなぎ合わせ、入力データに対応した一
つの配列データを生成する配列データ生成回路2を備え
ている。
生成回路4は、ブロックの先頭アドレスを選択するセレ
クタと、このセレクタにより選択された先頭アドレスを
設定してワードデータのアドレスを出力する第1のカウ
ンタと、この第1のカウンタによるアドレスによってメ
モリ3から読出されるワードデータ数をカウントする第
2のカウンタと、この第2のカウンタのカウント値と1
ブロックの設定ワードデータ数とを比較し、比較一致に
より第1のカウンタにセレクタによって選択された次の
先頭アドレスを設定する比較器とを備えている。
生成回路4は、メモリ3から1ブロックのワードデータ
を読出す毎に状態遷移させて、この状態遷移に従ってブ
ロックの先頭アドレスを選択するセレクタと、第2のカ
ウンタのカウント値と比較器により比較する設定ワード
データ数の選択との制御を行う制御部を備えている。
の圧縮符号化処理等を行うディジタル信号処理システム
に於いて、演算結果の複数のディジタル信号の最小値
(又は最大値)を求めると共に、最小値(又は最大値)
のディジタル信号から昇順(又は降順)に所定数のディ
ジタル信号を出力、或いはデータ対応のインデックスを
出力する構成のデータソート回路5を備えている。
応のインデックスをソート開始時に初期値に設定し、こ
の初期値から順にインクリメントとした値を次のデータ
のインデックスとする構成を備えている。
一方のデータと反転した他方のデータとを入力する第1
の加算器と、この第1の加算器のキャリー信号と前記一
方のデータの符号ビットと前記反転した他方のデータの
符号ビットとを入力する第2の加算器と、この第2の加
算器の出力の符号ビットにより、ソートすべきデータの
大小関係を判定する判定部とからなる比較回路を備えて
いる。
最小値(又は最大値)から昇順(又は降順)でデータを
取り出す個数を設定できるステータスカウンタを備える
ことができる。
データをソートするか又は最大値のデータをソートする
か又はインデックスが異なる同一値のデータの選択条件
を設定するモード設定部を備えることができる。
の圧縮符号化処理等を行うディジタル信号処理システム
に於いて、送出データの畳み込み処理を行う複数段のシ
フトレジスタ7と畳み込み演算回路8とを有し、前記シ
フトレジスタにテストデータを並列に設定する構成の畳
み込み符号化回路6を備えている。
トレジスタ7を構成する各フリップフロップの入力端子
に、前段からのデータとテストデータとの何れかを選択
して加えるセレクタを設けることができる。
セット端子及びクリア端子を有するフリップフロップに
よってシフトレジスタ7を構成し、テストデータに従っ
たプリセット信号をプリセット端子に、クリア信号をク
リア端子に加える構成とすることができる。
のプロセッサ1を備えたディジタル信号処理システムの
配列データ生成回路2は、メモリ3とアドレス生成回路
4とを含む構成を有し、メモリ3は、複数のワードデー
タからなる基本データ群を複数種類格納し、アドレス生
成回路4は、入力データに対応してメモリ3に格納され
た基本データ群を選択し、且つ単一又は複数のワードデ
ータを1ブロックとし、所定のブロックを読出して配列
データを生成する為のアドレスを発生する。
に格納された複数種類の基本データ群の中のブロックの
先頭アドレスをセレクタによって選択して第1のカウン
タにセットし、この第1のカウンタから1ブロックのワ
ードデータを読出すアドレスを出力し、又メモリ3から
読出すワードデータ数を第2のカウンタによってカウン
トし、設定ワードデータ数と第2のカウンタのカウント
値とを比較器により比較し、設定ワードデータ数のワー
ドデータをメモリ3から読出すと、比較器からの比較一
致の信号を基に、セレクタによって選択された次のブロ
ックの先頭アドレスを第1のカウンタにセットし、その
ブロックのワードデータを読出す。
アドレスによってメモリ3から1ブロックのワードデー
タを読出す毎に、カウンタ等を用いた状態遷移手段によ
って状態を遷移させ、その状態遷移に従って次に読出す
ブロックの先頭アドレスをセレクタによって選択させ、
又その状態遷移に従って第2のカウンタのカウント値
(読出したワードデータ数)と比較する設定ワードデー
タ数をセレクタによって選択させて、基本データ群内の
アドレスが連続していない複数のブロックに対するアド
レスを生成する。
ータソート回路5は、プロセッサ1による演算結果のデ
ータについて、最小値又は最大値を求めると共に、最小
値のデータから昇順に所定数のデータ又は最大値のデー
タから降順に所定数のデータを取り出すソート処理に於
いて、データ対応のインデックスと共にソート結果を出
力する。
始時に、データ対応のインデックスを任意の初期値に設
定し、ソートするデータに対して初期値から順次インク
リメントした値のインデックスを与え、このインデック
スと共にソート結果を出力する。
2との加算器と判定部とからなる比較回路を備え、比較
するデータの他方を反転することにより第1,第2の加
算器により差分を求める減算処理を行うもので、その時
に、第1の加算器はキャリー信号のみを出力する簡単な
構成とし、そのキャリー信号を第2の加算器に入力す
る。又第2の加算器は符号ビットのみ出力する構成とす
る。判定部は、予め設定された大小関係の判定条件及び
同一の判定条件に従って、一方と他方とのデータが何れ
か大きいか或いは同一であるかを判定する。
スカウンタを備え、ソートしたデータの最小値から昇順
に取り出すデータの個数又は最大値から降順に取り出す
データの個数を設定する。
部を備え、最小値のデータ又は最大値のデータをソート
するか、又は同一値の場合の選択条件を設定する。即
ち、プロセッサ1による演算結果のデータのソート条件
を設定する。
み込み符号化回路6は、複数段のシフトレジスタ7と、
畳み込み演算回路8とを備え、シフトレジスタ7に並列
的にテストデータを設定することにより、畳み込み符号
化回路6の検証を少ないサイクル数で実行する。
リップフロップの入力端子にセレクタを設け、通常の畳
み込み符号化を行う場合は、前段のフリップフロップの
出力信号をセレクタによって選択して次段のフリップフ
ロップの入力端子に加え、テスト時は、テストデータを
選択してフリップフロップの入力端子に加え、シフトレ
ジスタ7に並列的にテストデータを設定して、畳み込み
符号化回路6の検証を行う。
リップフロップを、プリセット端子とリセット端子とを
有する構成とし、テスト時は、テストデータに従ったプ
リセット信号とリセット信号とを形成して、プリセット
信号をプリセット端子に、リセット信号をリセット端子
にそれぞれ加えることにより、シフトレジスタ7に並列
的にテストデータを設定して、畳み込み符号化回路6の
検証を行う。
1に示すように、DSP等のプロセッサ1と、配列デー
タ生成回路2と、データソート回路5と、畳み込み符号
化回路6とを含む構成を有し、音声データを入力データ
として、高能率符号化し、且つ畳み込み符号化したデー
タを出力データとするものである。
本データ群を格納したメモリ3と、このメモリ3から単
一又は複数のワードデータからなるブロックを読出す為
のアドレスを生成するアドレス生成回路4とを含み、複
数のブロックをつなぎ合わせて配列データを生成する構
成を有するものである。又データソート回路5は、プロ
セッサ1による演算結果のデータの大小比較を行って、
最小値又はこの最小値から昇順に所定数のデータを取り
出すか、或いは最大値又はこの最大値から降順に所定数
のデータを取り出す構成を有するものである。又畳み込
み符号化回路6は、送出データを順次シフトするシフト
レジスタ7と、入力された送出データとシフトレジスタ
7の所定段の出力データとの畳み込み演算を行う畳み込
み演算回路8とを含む構成を有し、且つテスト時に、テ
ストデータをシフトレジスタ7に並列的にセットする構
成を有するものである。
路の説明図であり、11はレジスタ及びクロック発生
部、12はアドレス生成回路、13はメモリ(RO
M)、14〜16はレジスタ(I−REG,F−RE
G,N−REG)であり、アドレス生成回路12は図1
のアドレス生成回路4に相当し、メモリ13は図1のメ
モリ3に相当し、リードオンリメモリ(ROM)を用い
た場合を示し、プロセッサ1(図1参照)からのアドレ
ス信号PADとデータPDとリード信号XRD又はライ
ト信号XWRとが加えられ、メモリ13から読出したデ
ータDTがプロセッサ1に送出される。
セッサからの9ビット構成のデータPDと、12ビット
構成のアドレス信号PADと、リード信号XRD又はラ
イト信号XWRとが加えられ、アドレス信号PADによ
って指定されたレジスタ14〜16に、ライト信号XW
RによってデータPDがセットされ、データI,F,N
がアドレス生成回路12に加えられる。又リード信号X
RDとライト信号XWRによって生成したクロック信号
CLKがアドレス生成回路12に加えられ、又クロック
信号RCLKがメモリ13に加えられる。
ロック発生部11からロード信号NLDとクロック信号
CLKと、レジスタ14〜16にセットされたデータ
I,F,Nとを基に、メモリ13のリードアドレス信号
RADを生成する。このリードアドレス信号RADとク
ロック信号RCLKとによってメモリ13からデータD
Tが読出される。
リ13は、複数種類の基本データ群BD1〜BDnを格
納しており、各基本データ群BD1〜BDnは、それぞ
れ複数のワードデータによって構成されている。例え
ば、入力データに従って選択された基本データ群BD1
から、それぞれ選択されたa個のワードデータからなる
ブロックと、b個のワードデータからなるブロックと、
c個のワードデータからなるブロックとが読出され、以
下同様にして単一又は複数のワードデータからなるブロ
ックが読出されて、それぞれのブロックがつなぎ合わさ
れて配列データが生成される。この配列データを基に前
述のように線形予測合成フィルタにより音声データを合
成し、入力音声データとの差分の誤差電力を求め、異な
るワードデータの組み合わせの配列データについてそれ
ぞれ誤差電力を求めて、誤差電力の小さい配列データを
ソートして求めることになる。
2に於けるメモリ13に格納した基本データ群の種類N
をN=0〜31とし、各基本データ群のワードデータ数
を、200とした場合を示す。従って、メモリ13は0
〜6399のアドレス空間を有することになる。又各基
本データ群を41個のワードデータからなるAブロック
と、80個のワードデータからなるBブロックと、40
個のワードデータからなるCブロックと、39個のワー
ドデータからなるDブロックとからなる場合を示し、左
側のアドレス空間と右側の各ブロックとの対応を示して
いる。
0〜5の状態遷移と、レジスタ14〜16(I−RE
G,F−REG,N−REG)に設定されたI,F,N
のデータとに従って、例えば、B〔N,0〕等によって
示すアドレスを生成する。この場合のアドレスB〔N,
0〕は、N=0とすると、図4の右側のN=0の基本デ
ータ群のBブロックの先頭を示すことになる。
ック生成部の説明図であり、図2に於けるレジスタ及び
クロック生成部11の要部の構成を示すもので、20は
デコーダ、21〜24はオア回路、25,26はアンド
回路、27〜29はインバータである。又14〜16は
図2に於ける同一符号のレジスタ(I−REG,F−R
EG,N−REG)を示す。
ら0番目まで)の12ビット構成のアドレス信号PAD
をデコーダ20によってデコードして、レジスタ14,
15(I−REG,F−REG)の指定信号IFAD、
レジスタ16(N−REG)の指定信号NAD、初期化
信号IRAD、読出指定信号RADの何れかを“0”と
して出力し、プロセッサからライト信号XWR
(“0”)が加えられた時に、オア回路21からロード
信号IFLD(“0”)として、レジスタ14,15の
クロック端子CKに加え、又オア回路22からロード信
号NLD(“0”)として、レジスタ16のクロック端
子CK,アンド回路25及びインバータ27に加える。
(“0”)により、レジスタ14〜16はリセットさ
れ、ロード信号IFLDが“0”から“1”への立上り
により、データPDの06:00(6番目から0番目ま
で)の7ビットがレジスタ14にロードされ、又データ
PDの08:07(8番目と7番目)の2ビットがレジ
スタ15にロードされる。又ロード信号NLDが“0”
から“1”への立上りにより、データPDの04:00
(4番目から0番目まで)の5ビットがレジスタ16に
ロードされる。又このロード信号NLDは、インバータ
27,28を介してアドレス生成回路12へ加えられ
る。又アンド回路25からアドレス生成回路12にクロ
ック信号CLKが加えられ、アンド回路26からメモリ
13にクロック信号RCLKが加えられる。
の説明図であり、図2に於けるアドレス生成回路12の
要部を示すもので、30はインバータ、31はアップカ
ウントを行う第1のカウンタ、32はダウンカウントを
行う第2のカウンタ、33はアップカウントにより状態
遷移を示すカウンタ、34はコントロール回路、35,
36はセレクタ(SEL1,SEL2)、37は比較器
(CMP)、38はアンド回路、39,40はオア回路
である。
タ16からの5ビットのデータNと、レジスタ14から
の7ビットのデータIと、レジスタ15からの2ビット
のデータFと、ロード信号NLDと、クロック信号CL
Kとが入力される。又セレクタ35は、アンド回路38
の出力信号とオア回路39の出力信号との2ビットによ
り、メモリ13のブロックの先頭アドレス&A
&D
定する。この場合、先頭アドレス&A
0”、&B
&D
13のリードアドレス信号RADは、5ビットのデータ
Nを、04:00、カウンタ31の8ビットのカウント
値を12:05とした13ビットの12:00の構成と
する。
データIが設定されてダウンカウントし、そのカウント
内容が比較器37に於いて、セレクタ36によって選択
された値と比較され、比較一致により第3のカウンタ3
3がクロック信号CLKのタイミングでカウントアップ
し、そのカウント値により遷移した状態を示す。この場
合、セレクタ36は、コントロール回路34の端子Yか
らのY1,Y0が“00”の時‘00H’=0、“0
1”の時‘01H’=1、“10”の時‘10H’=2
を選択出力して、比較器37に加えることになる。
ードデータ数とデータIによって指定されたワードデー
タ数とを比較することになるが、セレクタ36によって
‘00H’を選択した時(I+1)のワードデータ数を
読出し、‘01H’を選択した時(I)のワードデータ
数を読出し、‘10H’を選択した時(I−1)のワー
ドデータ数を読出すことになる。即ち、アドレス生成規
則に従ったブロックの先頭アドレスから、指定された数
のワードデータが読出されるまでのアドレスを生成する
ことになる。
タ33の3ビットのカウント値と、レジスタ15からの
2ビットのデータFとをそれぞれ端子A,Bに入力し、
端子X,Yからそれぞれ2ビットのデータ(X1,X
0),(Y1,Y0)を出力し、セレクタ36は端子Y
からのデータによって制御される。
真理値説明図であり、レジスタ15からのデータF(端
子Bの入力)をB1,B0とし、第3のカウンタ33の
タウンと値を端子Aの入力A2,A1,A0とし、端子
XからX1,X0、端子YからY1,Y0が出力される
場合を示す。即ち、F=0〜F=3について、3ビット
A2,A1,A0で示す遷移した状態1〜6に於ける端
子X,Yの出力の変化を(1)〜(4)で示している。
即ち、コントロール回路34は、図8に示す論理処理を
行う構成とするもので、比較的簡単な論理回路で実現す
ることが容易である。
イムチャートであり、IFLDはオア回路21からのロ
ード信号、NLDはオア回路22からのロード信号、I
−REG,F−REG,N−REGはそれぞれレジスタ
14,15,16の内容、CLKはアンド回路25から
のクロック信号、SEL1,SEL2はセレクタ35,
36の選択出力、CMP出力は比較器37の比較出力、
CNT1〜CNT3はカウンタ31〜33のカウント
値、RCLKはアンド回路26からのクロック信号、R
OM出力はメモリ13から読出されたデータを示す。以
下前述の各図2〜図9を参照して動作を説明する。
容I−REG,F−REGとセレクタ36の選択出力S
EL2とカウンタ31〜33のカウント値CNT1〜C
NT3とは不定である。しかし、プロセッサからのアド
レス信号PADをデコーダ20によってデコードし、レ
ジスタ14,15の指定信号IFADとライト信号XW
Rが“0”となると、ロード信号IFLDが“0”とな
り、又プロセッサの08:00の9ビットのデータPD
の中の06:00の7ビットがレジスタ14に、08:
07の2ビットがレジスタ15に加えられ、次のt2の
期間に、ロード信号IFLDの立上りによってレジスタ
14,15に、I−REG,F−REGに示すように、
例えば、I=4,F=0がロードされる。
ス信号PADをデコーダ20によってデコードし、レジ
スタ16の指定信号NADとライト信号XWRが“0”
となり、オア回路22からのロード信号NLDは“0”
となる。それによって、セレクタ35の2ビットの選択
信号は、アンド回路38の出力が“0”、インバータ3
0を介したオア回路39の出力が“1”となり、SEL
1に示すように、“01”となり、先頭アドレス&B
なることにより、アンド回路25からのクロック信号C
LKは“0”となる。
Dが“0”から“1”に立上ると、プロセッサからのデ
ータPDの04:00の5ビットのNがロードされる。
又ロード信号NLDが“0”になると、カウンタ31,
32,33のLOADが“1”になる為、ロード信号N
LDの立上りにより、カウンタ31にセレクタ35によ
り選択された8ビットの先頭アドレス&B
ドされ、カウンタ32にレジスタ14からの7ビットの
データIがロードされ、カウンタ33に「0」(クリ
ア)がロードされる。又プロセッサからのアドレス信号
PADをデコーダ20によってデコードした読出指定信
号RADが“0”となると、クロック信号CLK,RC
LKは“0”となる。以下この読出指定信号RADがワ
ードデータを読出す毎に、プロセッサから加えられ、ク
ロック信号CLK,RCLKは“0”となった後、
“1”に立上る。
となるから、コントロール回路34の端子A,Bにはオ
ール“0”が加えられ、図8の(1)F=0の上の欄の
ように、端子XのX1,X0は“00”、端子YのY
1,Y2は“01”となる。従って、セレクタ36は
‘01H’=1を選択出力する。この期間t3が初期化
期間となる。
LK,RCLKが“0”から立上ることにより、図9の
ROM出力のB〔N,0〕で示すように、メモリ13の
先頭アドレス&B〔0,0〕からワードデータが読出さ
れる。又カウンタ32はダウンカウントし、カウント値
は3となり、カウンタ33はイネーブル端子ENが
“0”であるから、カウントアップは行わず、従って、
状態は0を示す。又カウンタ31はカウントアップし
て、&B〔1〕となる。
〔N,1〕で示すように、カウンタ31のカウント値&
B〔1〕とN=0とをリードアドレスしてメモリ13か
らワードデータが読出される。又カウンタ32はダウン
カウントにより2となり、カウンタ31はアップカウン
トにより&B〔2〕となる。
〔N,2〕で示すように、カウンタ31のカウント値&
B〔2〕とN=0とをリードアドレスとしてメモリ13
からワードデータが読出され、カウンタ32はダウンカ
ウントにより1となり、又カウンタ31はアップカウン
トにより&B〔3〕となる。
り選択出力された値と、カウンタ31のカウント値とが
等しくなるから、“1”の比較一致信号を出力する。こ
れによってカウンタ33のイネーブル端子ENが“1”
となり、又カウンタ31,32のロード端子Lにオア回
路40を介して“1”のロード信号が加えられる。この
時、コントロール回路34の端子XのX1,X0は“0
0”であるから、セレクタ35は先頭アドレス&A
LK,RCLKの立上りにより、ROM出力のB〔N,
3〕で示すように、カウンタ31のカウント値&B
〔3〕とN=0とをリードアドレスとしてメモリ13か
らワードデータが読出され、カウンタ33はカウントア
ップして状態を1とし、カウンタ31は先頭アドレス&
A
ータI=4をロードする。カウンタ3が状態遷移したこ
とにより、コントロール回路34の端子XのX1,X0
は“11”、端子YのY1,Y0は“00”となる。従
って、セレクタ35は先頭アドレス&D
力し、セレクタ36は0を選択出力する。
A〔N,0〕で示すように、ブロックAの先頭アドレス
からワードデータが読出されることになる。以下前述と
同様な動作によってメモリ13からワードデータが読出
される。その場合のリードアドレスRADは、図5に示
すように、F=0の時は、状態0〜4に従ってB,A,
D,C,Bのブロックの順にアクセスする内容となり、
又F=1の時は、状態0〜4の総てに於いてBブロック
をアクセスする内容となる。又F=2の時は、状態0〜
5に従ってB,C,D,A,B,Cのブロックの順にア
クセスする内容となり、又F=3の時は、状態0〜5に
従ってB,D,B,D,B,Dのブロックの順にアクセ
スする内容となる。
た5ビットのデータNによって、図4の基本データ群N
=0〜31を選択し、カウンタ31のカウント値の8ビ
ットによって基本データ群内のワードデータを選択する
ことができ、比較的簡単な構成によって、複数種類の基
本データ群を格納したメモリ13から所定のワードデー
タを読出す為の比較的複雑なアドレスを容易に生成する
ことができる。又その場合のブロックの先頭アドレスを
セレクタ35によって選択し、ブロック内の所定のワー
ドデータ数を、カウンタ32のカウント値とセレクタ3
6により選択した値とを比較することにより選定するこ
とができる。
路の説明図で、図1のデータソート回路5に相当するも
のであり、プロセッサの演算結果の入力データは16ビ
ットで、インデックスは8ビット構成として0〜255
の値を示す場合について説明する。同図に於いて、RA
〜RFは最大値又は最小値の上位から6位までの16ビ
ットのデータをセットするレジスタ、IA〜IFは8ビ
ットのインデックス情報を保持するレジスタ、Sは16
ビットの入力データを保持するレジスタ、IDXはソー
トすべきデータの8ビットのインデックスを保持するレ
ジスタ、41〜45はセレクタ、46はデコーダ及びコ
ントロール部、47はモードレジスタ、48はゲート回
路、49は比較回路(CMP)である。
デックスの更新を指定するもので、AIN=“1”はソ
ート終了時にインデックスを自動更新することを示し、
AIN=“0”は更新無しを示す。又MAX,EQは比
較処理の動作モードを指定するもので、次の条件により
指定することができる。
データ数を指定するものであり、例えば、 N2 N1 N0 ソート順位 処理サイクル 0 0 0 第1位のみソート 1サイクル 0 0 1 禁止 0 1 0 第2位までソート 3サイクル 0 1 1 第3位までソート 4サイクル 1 0 0 第4位までソート 5サイクル 1 0 1 第5位までソート 6サイクル 1 1 0 第6位までソート 7サイクル とすることができる。
セッサからの16ビットのアドレス信号A00〜A15
とライト信号XWR又はリード信号XRDとクロック信
号CLKと、入力データとが加えられ、モードレジスタ
47にソートの条件等が設定される。比較回路49は、
デコーダ及びコントロール部46から比較判定条件を設
定されて、レジスタSの入力データと、セレクタ41に
より順次選択されたレジスタRA〜RFの内容とを比較
する。セレクタ41〜45は比較回路49の比較判定出
力又はデコーダ及びコントロール部46によって制御さ
れる。
レジスタRA〜RFに保持されたデータとを比較して、
最大値をレジスタRAにセットする場合、レジスタRA
に保持されたデータより小さく、且つレジスタRB〜R
Fに保持されたデータより入力データが大きければ、レ
ジスタRBに入力データをセットするもので、今回の入
力データは上位から2番目の大きさを示すものとなる。
図であり、51〜54は4ビットの加算器(ADD)
で、キャリー信号coのみを出力するものである。又5
5は加算器(ADD)で符号ビットSIGを出力する。
又56,57は排他的オア回路、58はインバータであ
る。レジスタSから15:00の16ビットのデータが
入力され、インバータ58により反転される。又レジス
タRA〜RFから順次選択された15:00の16ビッ
トのデータが入力される。
ット、加算器52には07:04の4ビット、加算器5
3には11:08の4ビット、加算器54には15:1
2の4ビットのデータがそれぞれ入力され、加算器55
には最上位(MSB)の符号ビットが入力され、加算器
51のキャリー信号coは加算器52に、又加算器52
のキャリー信号coは加算器53に、又加算器53のキ
ャリー信号coは加算器54に、又加算器54のキャリ
ー信号coは加算器55に加えられる。即ち、減算を行
い、大小関係による符号ビットSIGを出力するもので
ある。
入力され、排他的オア回路56によるEQとMAXとの
排他的論理和が加算器51のキャリー入力ciとなる。
例えば、EQ=“0”、MAX=“0”、又はEQ=
“1”、MAX=“1”とすると、加算器51のキャリ
ー入力ciは“0”となる。又EQとMAXとの何れか
一方を“1”、他方を“0”とすると、加算器51のキ
ャリー入力ciは“1”となり、反転したデータの最下
位ビットにキャリー入力ciとして“1”を加算するか
ら、加算器51〜54による補数演算を行うことにな
る。
タ58により反転されたデータの符号ビットを加算する
加算器55からの符号ビットSIGと、モードレジスタ
47にセットされたMAXとを排他的オア回路57によ
り比較して比較出力信号cmpを出力する。この排他的
オア回路57が判定部に相当する。又4ビット加算器を
用いた場合を示すが、2ビット加算器や他のビット数の
加算器のキャリー演算部を用いて構成することも可能で
ある。
他的オア回路57からの比較判定出力信号cmpと、モ
ードレジスタ47に設定したMAX,EQと、レジスタ
RA〜RFとレジスタSとのデータの大小関係とを示
す。例えば、MAX,EQをそれぞれ“0”とすると、
排他的オア回路56からのキャリー入力ciは“0”と
なり、レジスタSのデータをインバータ58によって反
転し、非反転のレジスタRA〜RFのデータを加算した
時、符号ビットSIGは、レジスタSのデータが小さい
時に“0”となり、等しいか又は大きい時に“1”とな
る。その時に、MAXを“0”とした時は、比較出力信
号cmpは符号ビットSIGと同じものとなる。即ち、
キャリー入力ciを“1”とするか“0”とするかによ
り、比較データが等しい時の符号ビットが異なるものと
なる。
ントロール部の説明図であり、61はデコーダ(DE
C)、62は制御信号生成部、63はオア回路(O
R)、64はインバータ、65はソート中を示すJ−K
フリップフロップ、66はステータスカウンタ、67は
ロード信号生成部、47はモードレジスタ(図10参
照)を示す。
15をデコーダ61によってデコードし、プロセッサか
らのリード信号XRD又はライト信号XWRとによっ
て、制御信号生成部62からゲート回路48に加える出
力制御信号、ステータスカウンタ66のロード信号、レ
ジスタSのロード信号SLDを出力する。又ステータス
カウンタ66のロード端子LDに制御信号生成部62か
らのロード信号が加えられることにより、モードレジス
タ47のN2〜N0がロードされる。
れると共に、インバータ64を介してフリップフロップ
65のJ端子に加えられる。又比較出力信号cmpとス
テータスカウンタ66の端子ST0の出力信号とがオア
回路63を介してフリップフロップ65のK端子に加え
られ、ロード信号SLD(“0”)の時にクロック信号
CLKのタイミングでフリップフロップ65の出力端子
Qは“1”となり、それによって、ソート中を示し、ス
テータスカウンタ66のイネーブル端子ENに“1”が
加えられ、クロック端子CKに加えられるクロック信号
CLKに従ってロードされたN2〜N0をダウンカウン
トし、端子ST6〜ST0からカウント内容を出力し、
ロード信号生成部67からレジスタRA〜RFのロード
信号RALD〜RFLD及びレジスタIA〜IFのロー
ド信号IALD〜IFLDを順次出力する。
トのタイムチャートであり、CLKはクロック信号、S
LDはレジスタSのロード信号、SはレジスタSの内
容、ACTはフリップフロップ65の端子Qの信号、N
2〜N0はモードレジスタ47のN2〜N0、STはス
テータスカウンタ66の内容、S41はセレクタ41の
選択状態、CMPは比較回路49の比較条件、S42は
セレクタ42の選択状態、RFLD,IFLD〜RAL
D,IALDはレジスタRF,IF〜RA,IAのロー
ド信号、T1,T2,T3,・・・はクロック信号CL
Kの立上りのタイミングを示す。
部46のモードレジスタ47に、例えば、MAX=
“1”、EQ=“1”、N2=“1”、N1=“1”、
N0=“0”を設定すると、比較回路49に於ける比較
判定条件は、S≧RA〜RFの最大値ソートで第6位ま
でソートすることを示すものとなる。そして、T1に於
いて、ロード信号SLDが“0”から“1”に立上る
と、レジスタSに入力データがロードされ、同時にステ
ータスカウンタ66にモードレジスタ47のN2〜N0
(“110”)がロードされ、フリップフロップ65の
端子Qは、ACTで示すように“1”となり、ソート中
を示すものとなる。又セレクタ41はレジスタRFのデ
ータ及びレジスタIFのインデックスを選択し、比較回
路49はレジスタSのデータとレジスタRFのデータ
(今まで6位のデータ)とを比較する。
条件を満たさない場合は、比較回路49の比較出力信号
cmpによってフリップフロップ65は、T2のクロッ
ク信号CLKのタイミングでリセットされ、ACT=
“0”となり、ソート処理は終了する。この場合の入力
データは6位より小さいデータを示すことになる。又比
較判定条件を満たす場合は、T2のクロック信号CLK
によってステータスカウンタ66はダウンカウントし、
ST=“101”となる。又セレクタ41はレジスタR
Eのデータ及びレジスタIEのインデックスを選択する
ように制御され、比較回路49はレジスタSのデータと
レジスタREのデータ(今まで5位のデータ)とを比較
する。
ない時は、セレクタ42によってレジスタSのデータ及
びレジスタIDXのインデックスが選択され、セレクタ
44,45を介してレジスタRF,IFに転送され、ロ
ード信号RFLD,IFLDの“0”から“1”への立
上りによりロードされる。この場合、入力データは6位
の大きさを示すことになる。又比較判定条件S≧REを
満たす場合は、T3のクロック信号CLKによってステ
ータスカウンタ66はダウンカウントし、ST=“10
0”となる。又セレクタ42はレジスタREのデータ及
びレジスタIEのインデックスを選択し、セレクタ4
4,45を介してレジスタRF,IFに転送し、ロード
信号RFLD,IFLDの“0”から“1”への立上り
によってロードすることになる。即ち、今まで6位のデ
ータは入力データより小さいのでソート条件から除外さ
れ、今まで5位のデータは6位の位置にシフトされる。
のデータ及びレジスタIDのインデックスが選択され、
比較回路49はレジスタSのデータとレジスタRDのデ
ータ(今まで4位のデータ)とを比較する。この場合の
比較判定条件S≧RDを満たさない時は、セレクタ42
によってレジスタSのデータ及びレジスタIDXのイン
デックスを選択し、セレクタ44,45を介してレジス
タRE,IEに転送し、ロード信号RELD,IELD
の“0”から“1”への立上りによりロードすることに
なる。
レクタ42によりレジスタRDのデータ及びレジスタI
Dのインデックスを選択し、セレクタ44,45を介し
てレジスタRE,IEに転送し、T4のクロック信号C
LKの“0”から“1”への立上りのタイミングに於け
るロード信号RELD,IELDの“0”から“1”へ
の立上りによりロードすることになる。即ち、今まで4
位データは5位の位置にシフトされる。
タスカウンタ66はダウンカウントし、ST=“01
1”となる。又セレクタ41はレジスタRCのデータと
レジスタICのインデックスとを選択し、比較回路49
はレジスタSのデータとレジスタRCのデータ(今まで
3位のデータ)とを比較する。この場合の比較判定条件
S≧RCを満たさない時は、セレクタ42によってレジ
スタSのデータ及びレジスタIDXのインデックスを選
択し、セレクタ44,45を介してレジスタRD,ID
に転送し、ロード信号RELD,IELDの“0”から
“1”への立上りによりロードすることになる。
レクタ42によりレジスタRCのデータ及びレジスタI
Cのインデックスを選択し、セレクタ44,45を介し
てレジスタRD,IDに転送し、T5のクロック信号C
LKの“0”から“1”への立上りのタイミングに於け
るロード信号RDLD,IDLDの“0”から“1”へ
の立上りによりロードすることになる。即ち、今まで3
位データは4位の位置にシフトされる。
タスカウンタ66はダウンカウントし、ST=“01
0”となる。又セレクタ41はレジスタRBのデータと
レジスタIBのインデックスとを選択し、比較回路49
はレジスタSのデータとレジスタRBのデータ(今まで
2位のデータ)とを比較する。この場合の比較判定条件
S≧RBを満たさない時は、セレクタ42によってレジ
スタSのデータ及びレジスタIDXのインデックスを選
択し、セレクタ44,45を介してレジスタRC,IC
に転送し、ロード信号RCLD,ICLDの“0”から
“1”への立上りによりロードすることになる。
レクタ42によりレジスタRBのデータ及びレジスタI
Bのインデックスを選択し、セレクタ44,45を介し
てレジスタRC,ICに転送し、T6のクロック信号C
LKの“0”から“1”への立上りのタイミングに於け
るロード信号RCLD,ICLDの“0”から“1”へ
の立上りによりロードすることになる。即ち、今まで2
位データは3位の位置にシフトされる。
タスカウンタ66はダウンカウントし、ST=“00
1”となる。又セレクタ41はレジスタRAのデータと
レジスタIAのインデックスとを選択し、比較回路49
はレジスタSのデータとレジスタRAのデータ(今まで
1位のデータ)とを比較する。この場合の比較判定条件
S≧RAを満たさない時は、セレクタ42によってレジ
スタSのデータ及びレジスタIDXのインデックスを選
択し、セレクタ44,45を介してレジスタRB,IB
に転送し、ロード信号RBLD,IBLDの“0”から
“1”への立上りによりロードすることになる。
レクタ42によりレジスタRAのデータ及びレジスタI
Aのインデックスを選択し、セレクタ44,45を介し
てレジスタRB,IBに転送し、T7のクロック信号C
LKの“0”から“1”への立上りのタイミングに於け
るロード信号RBLD,IBLDの“0”から“1”へ
の立上りによりロードすることになる。即ち、今まで1
位データは2位の位置にシフトされる。
タスカウンタ66はダウンカウントし、ST=“00
0”となると、レジスタSのデータ及びレジスタIDX
のインデックスをセレクタ41により選択し、レジスタ
RA,IAに転送し、ロード信号RALD,IALDの
“0”から“1”への立上りによりロードする。即ち、
レジスタSにロードされた入力データが1位のデータと
なる。又ステータスカウンタ66がST=“000”と
なると、端子ST0が“1”となり、T8のクロック信
号CLKの立上りでフリップフロップ65はリセットさ
れ、ソート終了を示すACT=“0”となる。又モード
レジスタ47のAIN=“1”の時は、ソート終了によ
りインデックスが自動更新され、AIN=“0”の時
は、インデックスの更新は行わない。
ッサの演算結果のデータは、レジスタRAのデータを1
位として6位までのデータがレジスタRB〜RFにロー
ドされる。そして、セレクタ41により15:00の1
6ビットのレジスタRA〜RFのデータ及び23:16
の8ビットのレジスタIA〜IFのインデックスが選択
され、セレクタ43により15:00の16ビットのデ
ータ又は15:08をオール“0”とし、07:00の
8ビットのインデックスを含む16ビットとの何れかを
選択し、制御信号生成部62からの出力制御信号
(“0”)によってゲート回路48を開けて、ソートし
たデータをプロセッサへ送出する。
となり、T9のクロック信号CLKの立上りにより
“1”へ立上ることにより、T1のクロック信号CLK
の場合と同様な動作を行い、ステータスカウンタ66に
モードレジスタ47のN2〜N0がロードされ、ST=
“110”となる。そして、比較回路49は、レジスタ
SのデータとレジスタRFのデータとを比較し、S≧R
Fの比較判定条件を満たす時は、T10のクロック信号
CLKによりレジスタSのデータとレジスタREのデー
タとを比較し、S<REの場合は、セレクタ42はレジ
スタSのデータ及びレジスタIDXのインデックスを選
択し、レジスタRF,IFに転送してロードする。
EQ=“0”とすると、S<RA〜RFの最小値ソート
を示し、最小値のデータがレジスタRAにロードされ、
昇順にレジスタRB〜RFにロードされる。例えば、コ
ードブックから入力データに対応して読出されて配列さ
れた配列データと、入力データとの差分の誤差電力をプ
ロセッサによって求め、その誤差電力データを順次入力
して、最小値から6位までのデータをソートすることが
でき、その場合、1入力データについて最大で7サイク
ルでソートすることができる。
トのタイムチャートであり、図14と同一符号は同一部
分の信号又はデータを示し、IDXはインデックスであ
る。又モードレジスタ47のN2〜N0を“101”と
し、他の条件を前述の場合と同一とする。又最初のイン
デックスIDXをNとして示す。最初のT1のクロック
信号CLKの立上りで、ロード信号SLDが“0”から
“1”に立上り、レジスタSに入力データがロードさ
れ、フリップフロップ65はACT=“1”で示すよう
にセットされ、ステータスカウンタ66にSTで示すよ
うに、N2〜N0=“101”がロードされ、セレクタ
41はS41=REで示すようにレジスタREのデータ
を選択し、且つレジスタIEのインデックスを選択し、
比較回路49はレジスタSのデータとレジスタREのデ
ータ(今まで5位のデータ)とを比較する。
たす場合は、次のT2のクロック信号CLKの立上りに
より、ステータスカウンタ66はダウンカウントにより
ST=“100”となり、セレクタ41はレジスタRD
のデータ及びレジスタIDのインデックスを選択し、比
較回路49はレジスタSのデータとレジスタRDのデー
タとを比較し、比較判定条件S≧RDを満たす場合は、
レジスタRDのデータとレジスタIDのインデックスと
がレジスタRE,IEに転送されて、ロード信号REL
D,IELDの“0”から“1”への立上りによりロー
ドされる。そして、ステータスカウンタ66はダウンカ
ウントによりST=“011”となり、セレクタ41は
レジスタRCのデータ及びレジスタICのインデックス
を選択し、比較回路49はレジスタSのデータとレジス
タRCのデータとを比較し、比較判定条件S≧RCを満
たす場合は、レジスタRCのデータとレジスタICのイ
ンデックスとがレジスタRD,IDに転送され、ロード
信号RDLD,IDLDによってロードされる。
カウントによりST=“010”となり、セレクタ41
はレジスタRBのデータ及びレジスタIBのインデック
スを選択し、比較回路49はレジスタSのデータとレジ
スタRBのデータとを比較し、比較判定条件S≧RBを
満たす場合は、レジスタRBのデータとレジスタIBの
インデックスとがレジスタRC,ICに転送され、ロー
ド信号RCLD,ICLDによってロードされる。
ウンカウントにより、ST=“001”となり、セレク
タ41はレジスタRAのデータ(今まで1位のデータ)
及びレジスタIAのインデックスを選択し、比較回路4
9はレジスタSのデータとレジスタRAのデータとを比
較し、比較判定条件S≧RBを満たす場合は、レジスタ
RAのデータとレジスタIAのインデックスとがレジス
タRB,IBに転送され、ロード信号RBLD,IBL
Dによってロードされ、ステータスカウンタ66はダウ
ンカウントによりST=“000”となり、セレクタ4
2によりレジスタSのデータ及びレジスタIDXのイン
デックスが選択されて、レジスタRA,IAに転送さ
れ、ロード信号RALD,IALDによってロードされ
る。
る。この場合の入力データは最大値としてレジスタRA
にロードされ、新たな入力データがロード信号SLDに
よってレジスタSにロードされて、前述と同様な動作が
行われる。この実施例に於いては、最大値から5位まで
をソートするもので、1入力データについて最大6サイ
クルでソート終了となる。
トのタイムチャートであり、図14及び図15と同一符
号は同一部分の信号又はデータを示す。又モードレジス
タ47のN2〜N0を“100”とし、他の条件を前述
の場合と同一とする。又最初のインデックスIDXをN
として示す。最初のT1のクロック信号CLKの立上り
で、ロード信号SLDが“0”から“1”に立上り、レ
ジスタSに入力データがロードされ、フリップフロップ
65はACT=“1”で示すようにセットされ、ステー
タスカウンタ66にSTで示すように、N2〜N0=
“100”がロードされ、セレクタ41はS41=RD
で示すようにレジスタRDのデータを選択し、且つレジ
スタIDのインデックスを選択し、比較回路49はレジ
スタSのデータとレジスタRDのデータ(今まで4位の
データ)とを比較する。
C,RB,RAのデータとを順次比較回路49で比較
し、比較判定条件を満たす場合、レジスタSのデータが
ロード信号RALDの“0”から“1”への立上りによ
ってレジスタRAにロードされる。その間、ステータス
カウンタ66は順次ダウンカウントを行い、ST=“0
00”となると、レジスタIDXのインデックスはN+
1となる。次のデータは、ST=“000”となるサイ
クル以後に書込むことが可能であり、ロード信号SLD
が“0”から“1”に立上ると、再びACT=“1”と
なり、前述の動作が繰り返される。なお、T9に於い
て、レジスタSのデータがレジスタRAのデータより小
さい場合を示し、レジスタSのデータはレジスタRBに
ロード信号RBLDによってロードされる。又上位3位
まで又は上位2位までのソートについても前述と同様な
動作によって実行することができる。
のタイムチャートであり、図14,図15及び図16と
同一符号は同一部分の信号又はデータを示す。又モード
レジスタ47のN2〜N0を“000”とし、他の条件
を前述の場合と同一とする。T1のクロック信号CLK
の立上りでロード信号SLDが立上り、レジスタSにデ
ータDN0がロードされ、レジスタIDXに初期値の0
がロードされる。又フリップフロップ65がセットされ
てACT=“1”となり、ステータスカウンタ66にN
2〜N0=“000”がロードされ、セレクタ41はレ
ジスタRAのデータ及びレジスタIAのインデックスを
選択し、比較回路49はレジスタSのデータDN0とレ
ジスタRAのデータとを比較する。
0であるから、比較判定条件S≧RAを満たすことにな
り、T2のクロック信号CLKの立上りで、セレクタ4
2はレジスタS,IDXを選択し、レジスタRA,IA
に転送するから、IA=0,RA=DN0となり、レジ
スタIDXは更新されて「1」となる。又次のT2のク
ロック信号CLKの立上りでロード信号SLDが立上
り、レジスタSに次のデータDN1をロードすることが
可能となる。この実施例に於いては、セレクタ42は、
レジスタSのデータとレジスタIDXのインデックスと
を常に選択出力し、必要な時にロード信号RALD,I
ALDを加える構成とした場合を示す。
AのデータDN0とを比較回路49により比較し、S<
RAで、比較判定条件S≧RAを満たさない場合、セレ
クタ42がレジスタSのデータ及びレジスタIDXのイ
ンデックスを選択してレジスタRA,IAに加えていて
も、ロード信号RALD,IALDが加えられないか
ら、前の状態を維持することになる。次のT3に於いて
も、データDN2,DN0を比較した時に、S<RAの
場合、レジスタRAのデータDN0はそのままとなり、
レジスタIDXのインデックスは更新されて「2」とな
る。
れ、レジスタRAのデータDN0と比較回路49により
比較し、比較判定条件S≧RAを満たす場合、ロード信
号RALD,IALDにより、レジスタSのデータDN
3がレジスタRAにロードさ、レジスタIDXの「3」
がレジスタIAにロードされる。以下同様にして、入力
データDN0<DN3<DN5<DN6の場合に、レジ
スタIAのインデックスは、レジスタRAのデータに対
応して0,3,5,6に更新される。この場合、T10
のクロック信号CLKに於いて、レジスタRAにロード
されたデータDN6が最大値を示すことになる。
“0”に設定すると、S<RAの比較判定条件により最
小値のデータをソートすることになり、又MAX=
“0”、EQ=“1”に設定すると、S≦RAの比較判
定条件により最小値のデータをソートすることができ
る。又第1位のみをソートするから、1入力データにつ
いて1サイクルで終了することになる。
り、データDiが入力され、クロック信号CLKによっ
て順次シフトされ、又クリア信号CLRによってクリア
される複数のフリップフロップF/Fからなるn段のシ
フトレジスタ71(図1のシフトレジスタ7に対応)
と、このシフトレジスタ71の各段の出力D0〜D(n
−1)とを入力する畳み込み演算回路72(図1の畳み
込み演算回路8に対応)とから構成されている。
フトレジスタ71に、n個のデータDiをn回シフトす
ることにより、各段の出力D0〜D(n−1)が得られ
る。この出力D0〜D(n−1)のパターンは2n 種類
存在することになり、総てのパターンを畳み込み演算回
路72に入力する為には、n×2n 回のデータDiの入
力が必要となる。そこで、テスト信号TESTをシフト
レジスタ71に加えた時に、所定のパターンのデータを
シフトレジスタ71にセットする構成とするものであ
る。
化回路の説明図であり、シフトレジスタ71は、フリッ
プフロップF0〜F7とセレクタSL0〜SL7とによ
り構成され、フリップフロップF0〜F7の入力端子に
セレクタSL0〜SL7を設け、テスト信号TESTに
よりセレクタSL0〜SL7を制御する。又DBASは
データバス、CLKはクロック信号、CLRはクリア信
号である。
タ71の各段の出力D0〜D7を用いて、4個の畳み込
み符号化データg0(D),g1(D),G1(D),
G2(D)を出力する場合を示し、D0〜D7をD0 〜
D7 とし、+を排他的論理和とすると、 g0(D)=D0 +D1 +D3 +D5 …(1) g1(D)=D0 +D2 +D3 +D4 +D5 …(2) G1(D)=D0 +D1 +D2 +D5 +D6 +D7 …(3) G2(D)=D0 +D3 +D4 +D5 +D6 +D7 …(4) の論理回路から構成されている。
符号化データg0(D),g1(D)を直列データに変
換し、2並列の符号化データG1(D),G2(D)を
直列データに変換し、例えば、4相PSK或いはQAM
による変調方式で変調して送信することができる。な
お、畳み込み演算は、前述の(1)〜(4)式に限定さ
れるものではなく、変調方式等に対応して変更すること
が可能である。又シフトレジスタ71の段数は8段に限
定されるものではなく、畳み込み符号化データの拘束長
に対応して選定できるものである。
ト信号TESTを“0”とすると、入力データDi又は
前段のフリップフロップの出力信号を選択する。従っ
て、入力データDiがクロック信号CLKによって順次
シフトされる通常のシフトレジスタとして動作する。又
テスト信号TESTを“1”とすると、データバスDB
ASの対応するビットを選択する。従って、テスト信号
TESTを“1”とし、8ビットのデータバスDBAS
にテストパターン、例えば、“10101010”をプ
ロセッサから送出すると、フリップフロップF0〜F7
に、このテストデータ“10101010”がセットさ
れ、畳み込み演算回路72からの畳み込み符号化データ
g0(D),g1(D),G1(D),G2(D)によ
り、シフトレジスタ71の各段のフリップフロップF0
〜F7の動作及び畳み込み演算回路72の動作を検証す
ることができる。
フト動作を行うことなく、28 サイクルで設定すること
が可能となり、この28 通りのテストパターンの畳み込
み演算結果を28 +1サイクルで得ることができる。
号化回路の説明図であり、シフトレジスタ71をプリセ
ット端子とクリア端子とを有するフリップフロップF1
0〜F17により構成し、コントロール回路73は、プ
ロセッサからのデータバスDBASによるデータとテス
ト信号TESTとにより、プリセット信号PSTとクリ
ア信号CLRとを出力する。又畳み込み演算回路72
は、前述の実施例と同様の演算構成を有する場合を示
す。
あり、81,82はオア回路、83,84はインバータ
であり、テスト信号TESTが“0”の時、通常モード
であって、インバータ84により反転されて“1”とな
り、オア回路81からの8ビットのクリア信号CLR及
びオア回路82からの8ビットのプリセット信号PST
は“1”となる。従って、フリップフロップF10〜F
17からなるシフトレジスタ71は、データDiをクロ
ック信号CLKに従って順次シフトし、各段の出力D0
〜D7が畳み込み演算回路72に入力されて、畳み込み
符号化データg0(D),g1(D),G1(D),G
2(D)が出力される。
インバータ84の出力信号は“0”となり、8ビットの
データバスDBASのテストデータの“0”のビット
は、インバータ83により反転されるから、“1”のプ
リセット信号PSTと、“0”のクリア信号CLRとな
る。それによって、フリップフロップの出力はクリアさ
れて“0”となる。又テストデータの“1”のビット
は、インバータ83により反転されるから、“0”のプ
リセット信号PSTと、“1”のクリア信号CLRとな
る。それによって、フリップフロップの出力は“1”に
プリセットされる。
“10101010”とすると、クリア信号CLRは
“10101010”、プリセット信号PSTは“01
010101”となり、フリップフロップF10〜F1
7の出力D0〜D7は、テストデータと同じ“1010
1010”となる。この実施例に於いても、シフト動作
を行うことなく、テストデータをシフトレジスタ71に
並列的にセットすることができる。従って、8段構成の
シフトレジスタ71に対して、28 通りのテストパター
ンを、シフト動作を行うことなく、28 サイクルで設定
することが可能となり、この28 通りのテストパターン
の畳み込み演算結果を28 +1サイクルで得ることがで
きる。
るものではなく、種々付加変更することが可能であり、
例えば、配列データ生成回路2のメモリ3は、リードオ
ンリメモリ(ROM)の代わりにランダムアクセスメモ
リ(RAM)を用いることも可能である。又ベクトル量
子化方式は既に知られている各種の方式を適用すること
ができる。
ル信号処理システムは、プロセッサ1と配列データ生成
回路2,データソート回路5,畳み込み符号化回路6等
を備えており、配列データ生成回路2は、メモリ3とア
ドレス生成回路4とを含み、メモリ3に複数種類の基本
データ群を格納して、その基本データ群の中から任意数
のワードデータを1ブロックとし、ワード数の異なるブ
ロックを順次読出してつなぎ合わせることにより配列デ
ータを生成し、ベクトル量子化に於けるコードブックか
らの音源データを生成する場合に適用することができ
る。その場合に、プロセッサ1の処理サイクル数を削減
することが可能となり、それに伴う作業領域としてのメ
モリ容量の削減並びに消費電力の削減を可能とすること
ができる利点がある。
のレジスタとを備え、例えば、最大値又は最小値の1位
のデータをソートする場合、1入力データについて1サ
イクルで済み、又最大値又は最小値を含む例えば6位ま
でのデータをソートする場合、1入力データについて最
大で7サイクルで済むことになり、プログラムによるソ
ート処理に比較して高速化が可能となる利点がある。又
比較回路は、比較的簡単な加算器と比較判定条件に従っ
て判定する判定部とにより構成し、ソート処理に於ける
データの大小比較等を高速で実行することができる利点
がある。
行う畳み込み符号化回路6のシフトレジスタ7に、並列
的にテストデータを設定できる構成とし、少ないサイク
ル数で畳み込み符号化回路6の検証を実行できる利点が
ある。
である。
の説明図である。
ある。
理値説明図である。
トである。
である。
部の説明図である。
チャートである。
チャートである。
チャートである。
ャートである。
明図である。
説明図である。
Claims (11)
- 【請求項1】 プロセッサを備えて入力データの圧縮符
号化処理等を行うディジタル信号処理システムに於い
て、 複数種類の基本データ群を格納したメモリと、該メモリ
をアクセスする為のアドレス生成回路とを含み、該アド
レス生成回路からのアドレスによって、前記メモリに格
納された前記基本データ群の中から任意数のワードデー
タを1ブロックとして、ワード数の異なる複数のブロッ
クを読出してつなぎ合わせ、前記入力データに対応した
一つの配列データを生成する配列データ生成回路を備え
たことを特徴とするディジタル信号処理システム。 - 【請求項2】 前記配列データ生成回路の前記アドレス
生成回路は、ブロックの先頭アドレスを選択するセレク
タと、該セレクタにより選択された前記先頭アドレスを
設定してワードデータのアドレスを出力する第1のカウ
ンタと、該第1のカウンタによる前記アドレスによって
前記メモリから読出されるワードデータ数をカウントす
る第2のカウンタと、該第2のカウンタのカウント値と
1ブロックの設定ワードデータ数とを比較し、比較一致
により前記第1のカウンタに前記セレクタによって選択
された次のワードデータの先頭アドレスを設定する比較
器とを備えたことを特徴とする請求項1記載のディジタ
ル信号処理システム。 - 【請求項3】 前記配列データ生成回路の前記アドレス
生成回路は、前記メモリから1ブロックのワードデータ
を読出す毎に状態遷移させて、該状態遷移に従って前記
ブロックの先頭アドレスを選択する前記セレクタと、前
記第2のカウンタのカウント値と前記比較器により比較
する設定ワードデータ数の選択との制御を行う制御部を
備えたことを特徴とする請求項1記載のディジタル信号
処理システム。 - 【請求項4】演算結果の複数のデータの最小値(又は最
大値)を求めると共に、最小値(又は最大値)のデータ
から昇順(又は降順)に所定数のデータを取り出すソー
トの結果を、該ソート結果のデータの他に前記データ対
応のインデックスとして出力する構成を有するデータソ
ート回路を備えたことを特徴とする請求項1記載のディ
ジタル信号処理システム。 - 【請求項5】 前記データソート回路は、前記データ対
応のインデックスをソート開始時に初期値に設定し、該
初期値から順にインクリメントした値を次のデータのイ
ンデックスとする構成を備えたことを特徴とする請求項
4記載のディジタル信号処理システム。 - 【請求項6】 前記データソート回路は、比較する一方
のデータと反転した他方のデータとを入力する第1の加
算器と、該第1の加算器のキャリー信号と前記一方のデ
ータの符号ビットと前記反転した他方のデータの符号ビ
ットとを入力する第2の加算器と、該第2の加算器の出
力の符号ビットにより、ソートすべきデータの大小関係
を判定する判定部とからなる比較回路を備えたことを特
徴とする請求項4記載のディジタル信号処理システム。 - 【請求項7】 前記データソート回路は、前記データの
最小値(又は最大値)から昇順(又は降順)でデータを
取り出す個数を設定できるステータスカウンタを備えた
ことを特徴とする請求項4記載のディジタル信号処理シ
ステム。 - 【請求項8】 前記データソート回路は、最小値のデー
タをソートするか又は最大値のデータをソートするか又
はインデックスが異なる同一値のデータの選択条件を設
定するモード設定部を備えたことを特徴とする請求項4
記載のディジタル信号処理システム。 - 【請求項9】送出データの畳み込み処理を行う複数段の
シフトレジスタと畳み込み演算退路とを有し、前記シフ
トレジスタにテストデータを並列に設定する構成の畳み
込み符号化回路を備えたことを特徴とする請求項1記載
のディジタル信号処理システム。 - 【請求項10】 前記畳み込み符号化回路は、前記シフ
トレジスタを構成する各フリップフロップの入力端子
に、前段からのデータとテストデータとの何れかを選択
して加えるセレクタを設けたことを特徴とする請求項9
記載のディジタル信号処理システム。 - 【請求項11】 前記畳み込み符号化回路は、プリセッ
ト端子及びクリア端子を有するフリップフロップによっ
て前記シフトレジスタを構成し、テストデータに従った
プリセット信号を前記プリセット端子に、クリア信号を
前記クリア端子に加える構成を有することを特徴とする
請求項9記載のディジタル信号処理システム。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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ID=17831312
Family Applications (1)
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KR100929155B1 (ko) * | 2007-01-25 | 2009-12-01 | 삼성전자주식회사 | 반도체 메모리 장치 및 그것의 메모리 셀 억세스 방법 |
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