JP3283172B2 - プライオリティエンコーダおよび可変長エンコーダ - Google Patents

プライオリティエンコーダおよび可変長エンコーダ

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JP3283172B2
JP3283172B2 JP00436496A JP436496A JP3283172B2 JP 3283172 B2 JP3283172 B2 JP 3283172B2 JP 00436496 A JP00436496 A JP 00436496A JP 436496 A JP436496 A JP 436496A JP 3283172 B2 JP3283172 B2 JP 3283172B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プライオリティエ
ンコーダおよびそのプライオリティエンコーダを用いた
可変長エンコーダに関する。
【0002】
【従来の技術】プライオリティエンコーダは、上位ビッ
トから下位ビットへまたは下位ビットから上位ビットへ
2進データを走査し、最初に1の値を有するビットが出
現する位置を検出するものである。従来、プライオリテ
ィエンコーダは、真理値表に基づいて積和標準形を導
き、その積和標準形に対応する論理ゲートを組み合わせ
ることによって作成されていた。
【0003】JPEG(Joint Photographic Experts Gr
oup)のDC,AC成分やMPEG(Motion Picture Imag
e Coding Experts Group)のDC成分などのデータは、
そのデータをまず2のべき乗のグループに分類し、次に
そのグループに対応する可変長符号とそのグループにお
けるオフセットを示す付加ビットとを結合することによ
り、エンコードされる。例えば、値が0のデータはカテ
ゴリ0に分類され、値が−1から1までのデータはカテ
ゴリ1に分類され、値が−3から3までのデータはカテ
ゴリ2に分類される。一般に、その絶対値が2のn乗よ
り小さく2の(n−1)乗以上の範囲に入るデータは、
カテゴリnに分類されることになる。ここで、nは整数
である。カテゴリに分類されたデータには、そのカテゴ
リに応じて可変長符号が割り当てられる。また、カテゴ
リに分類されたデータには、そのカテゴリにおけるオフ
セットを示す付加ビット(オフセットによる符号)も割
り当てられる。付加ビットに割り当てられる値は、その
カテゴリにおいてそのデータの値が大きくなるにつれて
大きくなるように決定されている。可変長符号と付加ビ
ットとを結合することにより、符号化が達成される。カ
テゴリnの付加ビットのビット長はnである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】プライオリティエンコ
ーダを上述したような積和標準形に基づいて作成する
と、入力されるデータのビット数が増大するにつれて素
子数が増大するため、回路規模が大きくなってしまう。
このことは、遅延時間の増大をも引き起こす。例えば、
バッファを多段にすることなく積和標準形に基づいてプ
ライオリティエンコーダを作成する場合には、入力され
るデータのビット数がnから(n+1)に増大すると、
(n+1)ビットのANDゲートが必要になる。従っ
て、プライオリティエンコーダに必要とされる素子の数
は、少なくとも2nのオーダーで増大する。ここで、n
は整数である。
【0005】本発明の第1の目的は、比較的素子数が少
ないプライオリティエンコーダを提供することにある。
【0006】JPEGやMPEGの可変長エンコードに
関して、上述した従来の方法は、可変長符号を得るする
ために必ず2サイクルを必要とする。1つのサイクル
は、入力データに対応するカテゴリを得るためのもので
あり、もう1つのサイクルは、そのカテゴリに対応する
可変長符号を含むデータを得るためにメモリを参照する
ためのものである。
【0007】本発明の第2の目的は、入力されたデータ
をエンコードしてその結果に対応するコードを直接的に
出力することにより、データが入力されてから可変長符
号が得られるまでに1サイクルしか要しないプライオリ
ティエンコーダ、または、これを用いた可変長エンコー
ダを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明のプライオリティ
エンコーダは、入力データを所定の方向に走査すること
により該入力データをエンコードするプライオリティエ
ンコーダであって、複数の出力線を第1の電圧レベルに
チャージする第1電圧手段と、該複数の出力線に接続さ
れた複数のスイッチ手段であって、該複数のスイッチ手
段のそれぞれは該入力データの値に応じてオンされる、
複数のスイッチ手段と、該複数のスイッチ手段のうちオ
ンされたスイッチ手段を介して、該複数の出力線のうち
の選択された一本の出力線を該第1の電圧レベルとは異
なる第2の電圧レベルにチャージする第2電圧手段とを
備えており、これにより、上記目的が達成される。
【0009】前記複数のスイッチ手段は、互いに直列に
接続される第1群のスイッチであって、該第1群のスイ
ッチのそれぞれのオンオフ状態は前記入力データの反転
出力に応じて制御され、該第1群のスイッチの一端に位
置するスイッチは前記第2電圧手段に接続されている、
第1群のスイッチと、該第1群のスイッチと前記複数の
出力線とを接続する第2群のスイッチであって、該第2
群のスイッチのそれぞれのオンオフ状態は前記入力デー
タの正転出力に応じて制御される、第2群のスイッチと
を備えていてもよい。
【0010】前記所定の方向は、前記入力データの最上
位ビットから最下位ビットに向かう方向と前記入力デー
タの最下位ビットから最上位ビットに向かう方向とのう
ちいずれか一方であってもよい。
【0011】前記第1電圧手段が前記複数の出力線をプ
リチャージした後に、前記第2電圧手段は、前記複数の
出力線のうち前記選択された一本の出力線をディスチャ
ージしてもよい。
【0012】前記第1電圧手段が前記複数の出力線をデ
ィスチャージした後に、前記第2電圧手段は、前記複数
の出力線のうち前記選択された一本の出力線をプリチャ
ージしてもよい。
【0013】前記スイッチ手段は、NMOSトランジス
タを含んでいてもよい。
【0014】前記プライオリティエンコーダは、前記複
数の出力線に接続されたデータ記憶手段であって、前記
複数の出力線のうち前記選択された一本の出力線に対応
するデータを出力するデータ記憶手段をさらに備えてい
てもよい。
【0015】本発明の他のプライオリティエンコーダ
は、入力データを所定の方向に走査することにより該入
力データをエンコードするプライオリティエンコーダで
あって、該プライオリティエンコーダは、入力データの
一部分を受け取り、該入力データの一部分をエンコード
した結果を出力する第1エンコード部と、該入力データ
の残りの部分を受け取り、該入力データの残りの部分を
エンコードした結果を出力する第2エンコード部と、該
入力データの一部分におけるすべてのビットが所定の値
であるか否かに基づいて、該第1エンコード部の出力と
該第2エンコード部の出力とのうち一方を選択する選択
手段とを備えており、該第1エンコード部は、複数の第
1出力線を第1の電圧レベルにチャージする第1電圧手
段と、該複数の第1出力線に接続された複数の第1スイ
ッチ手段であって、該複数の第1スイッチ手段のそれぞ
れは該入力データの一部分の値に応じてオンされる、複
数の第1スイッチ手段と、該複数の第1スイッチ手段の
うちオンされた第1スイッチ手段を介して、該複数の第
1出力線のうちの選択された一本の第1出力線を該第1
の電圧レベルとは異なる第2の電圧レベルにチャージす
る第2電圧手段と、該複数の第1出力線に接続された第
1データ記憶手段であって、該複数の第1出力線のうち
該選択された一本の第1出力線に対応するデータを出力
する第1データ記憶手段とを備えており、該第2エンコ
ード部は、複数の第2出力線を第3の電圧レベルにチャ
ージする第3電圧手段と、該複数の第2出力線に接続さ
れた複数の第2スイッチ手段であって、該複数の第2ス
イッチ手段のそれぞれは該入力データの残りの部分の値
に応じてオンされる、複数の第2スイッチ手段と、該複
数の第2スイッチ手段のうちオンされた第2スイッチ手
段を介して、該複数の第2出力線のうちの選択された一
本の第2出力線を該第3の電圧レベルとは異なる第4の
電圧レベルにチャージする第4電圧手段と、該複数の第
2出力線に接続された第2データ記憶手段であって、該
複数の第2出力線のうち該選択された一本の第2出力線
に対応するデータを出力する第2データ記憶手段とを備
えており、これにより、上記目的が達成される。
【0016】前記複数の第1スイッチ手段は、互いに直
列に接続される第1群のスイッチであって、該第1群の
スイッチのそれぞれのオンオフ状態は前記入力データの
一部分の反転出力に応じて制御され、該第1群のスイッ
チの一端に位置するスイッチは前記第2電圧手段に接続
されている、第1群のスイッチと、該第1群のスイッチ
と前記複数の第1出力線とを接続する第2群のスイッチ
であって、該第2群のスイッチのそれぞれのオンオフ状
態は前記入力データの一部分の正転出力に応じて制御さ
れる、第2群のスイッチとを備えており、前記複数の第
2スイッチ手段は、互いに直列に接続される第3群のス
イッチであって、該第3群のスイッチのそれぞれのオン
オフ状態は前記入力データの残りの部分の反転出力に応
じて制御され、該第3群のスイッチの一端に位置するス
イッチは前記第4電圧手段に接続されている、第3群の
スイッチと、該第3群のスイッチと前記複数の第2出力
線とを接続する第4群のスイッチであって、該第4群の
スイッチのそれぞれのオンオフ状態は前記入力データの
残りの部分の正転出力に応じて制御される、第4群のス
イッチとを備えていてもよい。
【0017】前記所定の方向は、前記入力データの最上
位ビットから最下位ビットに向かう方向と前記入力デー
タの最下位ビットから最上位ビットに向かう方向とのう
ちいずれか一方であってもよい。
【0018】前記第1電圧手段が前記複数の第1出力線
をプリチャージした後に、前記第2電圧手段は、前記複
数の第1出力線のうち前記選択された一本の第1出力線
をディスチャージしてもよい。
【0019】前記第1電圧手段が前記複数の第1出力線
をディスチャージした後に、前記第2電圧手段は、前記
複数の第1出力線のうち前記選択された一本の第1出力
線をプリチャージしてもよい。
【0020】前記第3電圧手段が前記複数の第2出力線
をプリチャージした後に、前記第4電圧手段は、前記複
数の第2出力線のうち前記選択された一本の第2出力線
をディスチャージしてもよい。
【0021】前記第3電圧手段が前記複数の第2出力線
をディスチャージした後に、前記第4電圧手段は、前記
複数の第2出力線のうち前記選択された一本の第2出力
線をプリチャージしてもよい。
【0022】前記第1スイッチ手段と前記第2スイッチ
手段のそれぞれは、NMOSトランジスタを含んでいて
もよい。
【0023】本発明の可変長エンコーダは、複数のビッ
トからなる入力データを受け取る入力手段と、該入力デ
ータの絶対値を出力する絶対値出力手段と、該入力デー
タの絶対値において所定の値を有するビットの位置に基
づいて、可変長符号と該可変長符号のビット長と付加ビ
ットのビット長とを出力するプライオリティエンコード
手段と、該入力データと該付加ビットのビット長とに基
づいて、付加ビットを出力する付加ビット出力手段と、
該可変長符号の長さと該付加ビットの長さとに基づい
て、該可変長符号と該付加ビットとを結合することによ
って得られる符号を出力する可変長符号出力手段とを備
えた可変長エンコーダであって、該プライオリティエン
コード手段は、該入力データの絶対値に応じて、複数の
出力線のうちの一本の出力線を選択的にアクティブにす
るエンコード手段と、該複数の出力線に接続されたデー
タ記憶手段であって、該エンコード手段によってアクテ
ィブにされた出力線に対応するデータを出力するデータ
記憶手段とを備えており、これにより、上記目的が達成
される。
【0024】前記付加ビット出力手段は、前記入力デー
タから前記入力データの符号ビットを引き算する手段を
含んでいてもよい。
【0025】本発明は上記した構成によって、まず最初
にデータ記憶手段の複数のワード線がプリチャージされ
る。その後、入力されたデータの値に従って各スイッチ
手段のオンオフ状態が制御される。その結果、ディスチ
ャージが開始されると、複数のワード線のうち1本のみ
がオン状態であるスイッチ手段を介してディスチャージ
される。データ記憶手段には、複数のワード線のそれぞ
れに対応するデータが予め格納されている。データ記憶
手段は、ディスチャージされた1本のワード線に対応す
るデータを出力する。ただし、プリチャージとディスチ
ャージの順序はこの逆であってもよい。本発明のプライ
オリティエンコーダは、回路規模が小さい。本発明のプ
ライオリティエンコーダは主としてスイッチ手段により
構成されるからである。
【0026】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明の実施の形態を説明する。
【0027】(実施の形態1)図1は、入力データ31
2が4ビットからなる場合における、本発明の実施の形
態1のプライオリティエンコーダ1の構成を示す。プラ
イオリティエンコーダ1は、入力データ312を最上位
ビットから最下位ビットに向かう方向(図1では矢印A
の方向)に走査して最初に1の値を有するビットが出現
する位置を検出し、複数のワード線6(6a〜6e)の
うち検出された位置に対応する1本のワード線をアクテ
ィブにする機能を有している。
【0028】入力データ312の各ビットはそれぞれデ
ータバッファ20〜23に入力される。より詳しく言う
と、入力データ312は、ビット0(最下位ビット)〜
ビット3(最上位ビット)を有している。入力データ3
12のビット0(最下位ビット)はデータバッファ20
に入力され、入力データ312のビット1はデータバッ
ファ21に入力され、入力データ312のビット2はデ
ータバッファ22に入力され、入力データ312のビッ
ト3(最上位ビット)はデータバッファ23に入力され
る。
【0029】データバッファ20〜23のそれぞれは、
入力データ312の正転出力と反転出力とを作成する。
入力データ312の正転出力とは、入力データ312と
ビットごとに同一の値を有するデータをいい、入力デー
タ312の反転出力とは、入力データとビットごとに反
転した値を有するデータをいう。例えば、入力データが
0101である場合、正転出力は0101であり、反転
出力は1010である。
【0030】入力データ312の反転出力は、スイッチ
30〜33のゲートにそれぞれ出力される。スイッチ3
0〜33は、スイッチ30〜33のゲートへの入力がh
ighのときオンとなり、スイッチ30〜33のゲート
への入力がlowのときオフとなるように制御される。
従って、スイッチ30〜33は、図1に示されるよう
に、NMOSトランジスタであり得る。
【0031】スイッチ30〜33は直列に接続されてお
り、第1のスイッチ群を構成する。スイッチ30は、第
1のスイッチ群の一端に位置する。スイッチ30のドレ
インは、ワード線6aに接続される。ワード線6aは、
入力データ312の中に1を有するビットが存在しなか
ったことを示すために使用される。スイッチ33は、第
1のスイッチ群の他端に位置する。スイッチ33のソー
スは、ディスチャージ部8に接続される。
【0032】入力データ312の正転出力は、スイッチ
40〜43のゲートにそれぞれ出力される。スイッチ4
0〜43は、スイッチ40〜43のゲートへの入力がh
ighのときオンとなり、スイッチ40〜43のゲート
への入力がlowのときオフとなるように制御される。
従って、スイッチ40〜43は、図1に示されるよう
に、NMOSトランジスタであり得る。
【0033】スイッチ40〜43は、第2のスイッチ群
を構成する。スイッチ40〜43は、第1のスイッチ群
のスイッチ30〜33をワードライン6に接続する。よ
り詳しくいうと、スイッチ40〜43の一方の端点は、
スイッチ30〜33のソースに接続され、スイッチ40
〜43の他方の端点は、ワード線6b〜6eに接続され
る。
【0034】ディスチャージ制御信号9は、ディスチャ
ージ部8に入力される。ディスチャージ部8は、ディス
チャージ制御信号9が1(high)であるときディス
チャージを実行する。
【0035】プリチャージ制御信号10は、プリチャー
ジ部5に入力される。プリチャージ部5は、プリチャー
ジ制御信号10が0(low)であるとき複数のワード
線6をプリチャージする。複数のワード線6は、データ
記憶部7に接続されている。
【0036】データ記憶部7には、複数のワード線6に
それぞれ対応するデータが予め格納されている。データ
記憶部7は、複数のワード線6のうちアクティブにされ
たワード線に対応するデータを出力する。
【0037】以下、図2〜図4を参照して、上述した構
成を有するプライオリティエンコーダ1の動作を説明す
る。
【0038】図2は、プリチャージ制御信号10と、デ
ィスチャージ制御信号9と、入力データ312と、ワー
ド線6と、出力データ314、315、313との関係
を示すタイミングチャートである。
【0039】図2に示されるように、プライオリティエ
ンコーダ1の動作の開始点では、プリチャージ制御信号
10が0(low)、ディスチャージ制御信号9が0
(low)という状態となる(時刻T1)。その結果、
プリチャージ部5はプリチャージ動作を開始するように
制御され、かつ、ディスチャージ部8はディスチャージ
動作を開始しないように制御される。プリチャージ部5
は、すべてのワード線6を第1の電圧レベルにプリチャ
ージする。
【0040】入力データ312がデータバッファ20〜
23に入力され、入力データ312の値が確定する(時
刻T2)。データバッファ20〜23は、入力データ3
12の正転出力をスイッチ40〜43に提供し、入力デ
ータ312の反転出力をスイッチ30〜33に提供す
る。
【0041】プリチャージ制御信号10が0(low)
から1(high)に切り替わり(時刻T3)、ディス
チャージ制御信号9が0(low)から1(high)
に切り替わる(時刻T4)。その結果、プリチャージ部
5はプリチャージ動作を停止するように制御され、か
つ、ディスチャージ部8はディスチャージ動作を開始す
るように制御される。
【0042】ディスチャージ部8がディスチャージ動作
を開始する前に、第1のスイッチ群のスイッチ30〜3
3のそれぞれのオンオフ状態が、入力データ312の反
転出力の値に基づいて決定される。例えば、入力データ
312が最上位ビットから最下位ビットの順に0101
である場合には、その入力データ312の反転出力は同
じ順で1010である。その結果、スイッチ31および
33がオン状態となり、スイッチ30および32がオフ
状態となる。
【0043】ディスチャージ部8がディスチャージ動作
を開始する前に、第2のスイッチ群のスイッチ40〜4
3のそれぞれのオンオフ状態が、入力データ312の正
転出力の値に基づいて決定される。例えば、入力データ
312が最上位ビットから最下位ビットの順に0101
である場合には、その入力データ312の正転出力は同
じ順で0101である。その結果、スイッチ40および
42がオン状態となり、スイッチ41および42がオフ
状態となる。
【0044】ディスチャージ部8は、第1のスイッチ群
のスイッチ30〜33のうちオン状態にあるスイッチと
第2のスイッチ群のスイッチ40〜43のうちオン状態
にあるスイッチとを介して、複数のワード線6のうちの
1つをディスチャージする。その結果、ディスチャージ
されたワード線6の電圧は、第1の電圧レベルとは異な
る第2の電圧レベルとなる。
【0045】上述した動作タイミングの条件の下で、あ
るワード線6がディスチャージされるのは、第2のスイ
ッチ群のスイッチ40〜43のうちそのワード線6に対
応するスイッチがオンであり、かつ、第1のスイッチ群
のスイッチ30〜33のうちそのワード線6に対応する
ビットより上位のビットに対応するスイッチがすべてオ
ンである場合である。このことは、一本のワード線6の
みがディスチャージされ、そのディスチャージされたワ
ード線6は入力データ312の最上位ビットから最下位
ビットに向かう方向に走査して最初に1の値を有するビ
ットが出現した位置に対応することを意味する。この例
では、ワード線6をディスチャージすることがそのワー
ド線6をアクティブにすることと等価であることに留意
されたい。
【0046】より詳しく言うと、入力データ312のビ
ット3(最上位ビット)が1である場合には、ワード線
6eのみがディスチャージされる。入力データ312の
ビット3が0であり、かつ、ビット2が1である場合に
は、ワード線6dのみがディスチャージされる。入力デ
ータ312のビット3および2が0であり、かつ、ビッ
ト1が1である場合には、ワード線6cのみがディスチ
ャージされる。入力データ312のビット3、2および
1が0であり、かつ、ビット0(最下位ビット)が1で
ある場合には、ワード線6bのみがディスチャージされ
る。入力データのビット3〜0がいずれも0である場合
には、ワード線6aのみがディスチャージされる。
【0047】例えば、入力データ312が最上位ビット
から0101というように並んでいたとする。この場
合、第1のスイッチ群のスイッチ31、33がオンとな
り、第2のスイッチ群のスイッチ40、42がオンとな
る。残りのスイッチはオフのままである。
【0048】第1のスイッチ群のスイッチ32がオフで
あるので、第2のスイッチ群のスイッチ40、41に対
応するワード線6b、6cと、ワード線6aとはディス
チャージ部8によってディスチャージされない。また、
第2のスイッチ群のスイッチ43がオフであるので、第
2のスイッチ群のスイッチ43に対応するワード線6e
もディスチャージ部8によってディスチャージされな
い。
【0049】他方、第1のスイッチ群のスイッチ33が
オンであり、かつ、第2のスイッチ群のスイッチ42が
オンであるので、第2のスイッチ群のスイッチ42に対
応するワード線6dはディスチャージ部8によってディ
スチャージされる。このように、一本のワード線6dの
みがディスチャージされる。ディスチャージされたワー
ド線6dは、入力データ312を最上位ビットから最下
位ビットに向かう方向に走査した場合に最初に1の値を
有するビットが出現するビット2の位置に対応する。
【0050】データ記憶部7には、複数のワード線6に
それぞれ対応するデータが予め格納されている。
【0051】図3は、可変長符号のカテゴリとデータ記
憶部7に格納されているデータとの関係を示す。そのデ
ータは複数のビットからなっており、可変長符号314
と可変長符号のビット長315と付加ビットのビット長
313とを含んでいる。データ記憶部7は、複数のワー
ド線6のうちのいずれがアクティブにされるかに応じ
て、入力データ312がどのカテゴリに属するかを判定
する。その結果、データ記憶部7は、入力データ312
が属するカテゴリに対応するデータ314、315およ
び313を出力する。
【0052】例えば、ワード線6eがアクティブにされ
た場合には、データ記憶部7は、図3に示される表を参
照することにより、入力データ312がカテゴリ4に属
すると判定し、カテゴリ4に対応するデータ314、3
15および313を出力する。すなわち、データ314
として「1110」、データ315として「4」、デー
タ313として「4」がデータ記憶部7から出力され
る。この例は、入力データ312の絶対値が8〜15の
範囲である場合に相当する。
【0053】実施の形態1では、入力データ312のビ
ット数は4であった。しかし、本発明は入力データ31
2のビット数に限定されない。本発明は、任意のビット
数を有する入力データ312を扱うプライオリティエン
コーダに適用することができる。
【0054】また、実施の形態1では、スイッチを直列
に接続する構成をとっている。このため、入力データ3
12のビット数が増大した場合でもトランジスタ数の増
大は少ない。このことは、回路規模の点で有利である。
【0055】さらに、プリチャージ部5によってワード
線6がプリチャージされている期間中に、データ312
をプライオリティエンコーダ1に入力するようにしても
よい。この場合の各信号のタイミングを図4に示す。
【0056】(実施の形態2)図5は、本発明の実施の
形態2のプライオリティエンコーダ2の構成を示す。プ
ライオリティエンコーダ2は、入力データ312を最下
位ビットから最上位ビットに向かう方向(図5では矢印
Bの方向)に走査して最初に1が出現する位置を検出
し、複数のワード線6(6a〜6e)のうち検出された
位置に対応する1本のワード線をアクティブにする機能
を有している。
【0057】プライオリティエンコーダ2の機能は、入
力データ312を走査する方向において、図1に示され
るプライオリティエンコーダ1の機能と異なっている。
【0058】プライオリティエンコーダ2によれば、プ
リチャージ部5によってすべてのワード線6がプリチャ
ージされた後、ディスチャージ部8によって入力データ
312の値に応じて1本のワード線6のみがディスチャ
ージされる。ディスチャージされたワード線6は、入力
データ312の最下位ビットから走査して最初に1の値
を有するビットが出現した位置に対応する。
【0059】より詳しく言うと、入力データ312のビ
ット0(最下位ビット)が1である場合には、ワード線
6aのみがディスチャージされる。入力データ312の
ビット0が0であり、かつ、ビット1が1である場合に
は、ワード線6bのみがディスチャージされる。入力デ
ータ312のビット0および1が0であり、かつ、ビッ
ト2が1である場合には、ワード線6cのみがディスチ
ャージされる。入力データ312のビット0、1および
2が0であり、かつ、ビット3(最上位ビット)が1で
ある場合には、ワード線6dのみがディスチャージされ
る。入力データのビット0〜3がいずれも0である場合
には、ワード線6eのみがディスチャージされる。
【0060】(実施の形態3)図6は、本発明の実施の
形態3のプライオリティエンコーダ3の構成を示す。プ
ライオリティエンコーダ3は、入力データ312を最上
位ビットから最下位ビットに向かう方向(図6では矢印
Aの方向)に走査して最初に1が出現する位置を検出
し、複数のワード線6(6a〜6e)のうち検出された
位置に対応する1本のワード線をアクティブにする機能
を有している。
【0061】プライオリティエンコーダ3は、すべての
ワード線6をディスチャージした後、一本のワード線6
のみがプリチャージされる点において、図1に示される
プライオリティエンコーダ1と異なっている。
【0062】プライオリティエンコーダ3によれば、デ
ィスチャージ部8によってすべてのワード線6がディス
チャージされた後、プリチャージ部5によって入力デー
タ312の値に応じて一本のワード線6のみがプリチャ
ージされる。プリチャージされたワード線6は、入力デ
ータ312の最上位ビットから最下位ビットに向かう方
向に走査して最初に1の値を有するビットが出現した位
置に対応する。
【0063】より詳しく言うと、入力データ312のビ
ット3(最上位ビット)が1である場合には、ワード線
6eのみがプリチャージされる。入力データ312のビ
ット3が0であり、かつ、ビット2が1である場合に
は、ワード線6dのみがプリチャージされる。入力デー
タ312のビット3および2が0であり、かつ、ビット
1が1である場合には、ワード線6cのみがプリチャー
ジされる。入力データ312のビット3、2および1が
0であり、かつ、ビット0(最下位ビット)が1である
場合には、ワード線6bのみがプリチャージされる。入
力データのビット3〜0がいずれも0である場合には、
ワード線6aのみがプリチャージされる。
【0064】この実施の形態3の例では、ワード線6を
プリチャージすることがそのワード線6をアクティブに
することと等価であることに留意されたい。
【0065】(実施の形態4)図7は、入力データ31
2が8ビットからなる場合における、本発明の実施の形
態4のプライオリティエンコーダ4の構成を示す。プラ
イオリティエンコーダ4は、入力データ312を最上位
ビットから最下位ビットに向かう方向(図7では矢印A
の方向)に走査して最初に1が出現する位置を検出する
機能を有する。プライオリティエンコーダ4は、入力デ
ータ312を上位4ビットと下位4ビットに分割し、分
割された上位4ビットと下位4ビットのそれぞれをエン
コードする。
【0066】このように入力データ312を分割するこ
とにより、入力データ312のビット数の増大した場合
であってもトランジスタのチェーンの増大による動作速
度の低下を抑えることができる。なお、実施の形態4で
は、入力データ312を2分割する例を説明するが、入
力データ312を3以上に分割した場合であっても本発
明が適用できることはいうまでもない。
【0067】プライオリティエンコーダ4は、入力デー
タ312の下位4ビットをエンコードするプライオリテ
ィエンコーダ202と、入力データ312の上位4ビッ
トをエンコードするプライオリティエンコーダ203
と、入力データ312の上位4ビットがすべて0である
か否かに基づいて、プライオリティエンコーダ202の
出力とプライオリティエンコーダ203の出力とのうち
一方を選択的に出力する出力選択部204とを含んでい
る。
【0068】図7に示される例では、プライオリティエ
ンコーダ202は、図1に示されるプライオリティエン
コーダ1と同一の構成を有している。あるいは、プライ
オリティエンコーダ202は、図5および図6に示され
るプライオリティエンコーダ2および3のいずれかと同
一の構成を有していてもよい。従って、ここではその説
明の詳細を省略する。
【0069】図7に示される例では、プライオリティエ
ンコーダ203は、第1のスイッチ群のスイッチ30が
ワード線6aに接続される代わりに、第1のスイッチ群
のスイッチ30が信号線SELを介して出力選択部20
4に接続されている点を除いて、図1に示されるプライ
オリティエンコーダ1と同一の構成を有している。ある
いは、プライオリティエンコーダ203は、同一の点を
除いて、図5および図6に示されるプライオリティエン
コーダ2および3のいずれかと同一の構成を有していて
もよい。
【0070】入力データ312の上位4ビットがすべて
0である場合には、プライオリティエンコーダ203に
含まれる第1のスイッチ群のスイッチ30〜33がすべ
てオン状態となる。その結果、プライオリティエンコー
ダ203において、信号線SELがディスチャージ部8
に接続される。このようにして、信号線SELがディス
チャージされ、信号線SELがローレベルになる。他
方、入力データ312の上位4ビットのうちいずれか1
つが1である場合には、信号線SELはハイレベルのま
まである。このように、信号線SELは、入力データ3
12の上位4ビットがすべて0であるか否かを判定する
ために使用される。
【0071】選択出力部204は、信号線SELがロー
レベルである場合には、プライオリティエンコーダ20
2の出力を選択し、信号線SELがハイレベルである場
合には、プライオリティエンコーダ203の出力を選択
する。
【0072】プライオリティエンコーダ202における
プリチャージ部5によるプリチャージ動作は、プライオ
リティエンコーダ203におけるプリチャージ部5’に
よるプリチャージ動作とは独立である。従って、プライ
オリティエンコーダ202におけるプリチャージ部5に
よってプリチャージされるワード線6の電圧レベルは、
プライオリティエンコーダ203におけるプリチャージ
部5’によってプリチャージされるワード線6の電圧レ
ベルと同一であってもよいし、異なっていてもよい。
【0073】プライオリティエンコーダ202における
ディスチャージ部8によるディスチャージ動作は、プラ
イオリティエンコーダ203におけるディスチャージ部
8によるディスチャージ動作とは独立である。従って、
プライオリティエンコーダ202におけるディスチャー
ジ部8によってディスチャージされるワード線6の電圧
レベルは、プライオリティエンコーダ203におけるデ
ィスチャージ部8によってディスチャージされるワード
線6の電圧レベルと同一であってもよいし、異なってい
てもよい。
【0074】(実施の形態5)図8は、本発明のプライ
オリティエンコーダを用いた可変長エンコーダ300の
構成を示す。
【0075】入力データ311は、データ入力部301
から入力される。入力データ311は、絶対値出力部3
02と付加ビット出力部304とに入力される。
【0076】絶対値出力部302は、入力データ311
の絶対値を計算し、その結果を絶対値312として出力
する。絶対値312は、プライオリティエンコーダ30
3に入力される。
【0077】プライオリティエンコーダ303は、入力
データ311の絶対値312において所定の値(例え
ば、1)を有するビットの位置に基づいて、可変長符号
314と可変長符号のビット長315と付加ビットのビ
ット長313とを出力する。
【0078】プライオリティエンコーダ303の構成
は、上述した実施の形態1〜4のプライオリティエンコ
ーダのいずれかの構成と同一である。従って、ここでは
その説明を省略する。
【0079】プライオリティエンコーダ303として、
上述した実施の形態1〜4のプライオリティエンコーダ
を使用することにより、入力データ311の絶対値31
2をエンコードしてその結果に対応するデータをデータ
記憶部7から直接的に出力することができる。これによ
り、データが入力されてから可変長符号が得られるまで
に1サイクルしか要しない。従って、可変長エンコーダ
の高速化を図れるという利点がある。また、上述した実
施例1〜4のプライオリティエンコーダを使用すること
により、可変長エンコーダの回路規模を削減できるとい
う利点もある。
【0080】付加ビット出力部304は、入力データ3
11から入力データ311の符号ビットを減算し、その
減算結果とデータ313とに基づいてデータ316を出
力する。データ316は、その減算結果の部分であっ
て、その減算結果の最下位ビットから付加ビットのビッ
ト長313で示される長さ分を取り出すことによって得
られるものである。入力データ311から入力データ3
11の符号ビットの減算は、符号ビットが0である場合
には何らの演算をせず、符号ビットが1である場合には
1を引き算する(データを2の補数表現で表す場合には
11111111を足し算する)ことにより達成され
る。
【0081】図9は、入力データ311から入力データ
311の符号ビットを減算するための回路の構成例を示
す。図9に示される回路は、付加ビット出力部304の
一部である。
【0082】可変長符号出力部305には、可変長符号
314と可変長符号のビット長315と付加ビット31
6と付加ビットのビット長313とが入力される。可変
長符号出力部305は、可変長符号のビット長315と
付加ビットのビット長313とを考慮して、可変長符号
314と付加ビット316とを結合して最終的な可変長
符号317を出力する。
【0083】
【発明の効果】以上のように、本発明のプライオリティ
エンコーダは、プリチャージ期間に複数のワード線をプ
リチャージし、スイッチ素子のスイッチングのみによっ
てディスチャージ期間に複数のワード線のうちの1つを
ディスチャージする。あるいは、本発明のプライオリテ
ィエンコーダは、ディスチャージ期間に複数のワード線
をディスチャージし、スイッチ素子のスイッチングのみ
によってプリチャージ期間に複数のワード線のうちの1
つをプリチャージしてもよい。これにより、入力データ
のビット数が増大しても比較的素子数の少ないプライオ
リティエンコーダを提供することができる。
【0084】また、そのようなプライオリティエンコー
ダとそのプライオリティエンコーダによって検出される
ビット位置に対応するデータを格納するデータ記憶部と
を組み合わせることにより、データ記憶部からのデータ
出力の高速化を図ることができる。
【0085】また、本発明のプライオリティエンコーダ
を可変長エンコーダに使用することにより、回路規模と
動作速度の点で優れた可変長エンコーダを提供すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の実施の形態1のプライオリテ
ィエンコーダ1の構成を示す図である。
【図2】図2は、プライオリティエンコーダ1における
各信号のタイミングを示すタイミングチャートである。
【図3】図3は、プライオリティエンコーダ1のデータ
記憶部7に格納されるデータを示す図である。
【図4】図4は、プライオリティエンコーダ1における
各信号のタイミングを示す他のタイミングチャートであ
る。
【図5】図5は、本発明の実施の形態2のプライオリテ
ィエンコーダ2の構成を示す図である。
【図6】図6は、本発明の実施の形態3のプライオリテ
ィエンコーダ3の構成を示す図である。
【図7】図7は、本発明の実施の形態4のプライオリテ
ィエンコーダ4の構成を示す図である。
【図8】図8は、本発明のプライオリティエンコーダを
用いた可変長エンコーダ300の構成を示す図である。
【図9】図9は、可変長エンコーダ300の付加ビット
出力部304の一部の構成を示す図である。
【符号の説明】
1〜4 プライオリティエンコーダ 5 プリチャージ部 6 ワード線 8 ディスチャージ部 9 ディスチャージ制御信号 10 プリチャージ制御信号 21〜23 データバッファ 30〜33 第1のスイッチ群のスイッチ 40〜43 第2のスイッチ群のスイッチ 312 入力データ 313 付加ビットのビット長 314 可変長符号 315 可変長符号のビット長

Claims (17)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力データを所定の方向に走査すること
    により該入力データをエンコードするプライオリティエ
    ンコーダであって、 複数の出力線を第1の電圧レベルにチャージする第1電
    圧手段と、 該複数の出力線に接続された複数のスイッチ手段であっ
    て、該複数のスイッチ手段のそれぞれは該入力データの
    値に応じてオンされる、複数のスイッチ手段と、 該複数のスイッチ手段のうちオンされたスイッチ手段を
    介して、該複数の出力線のうちの選択された一本の出力
    線を該第1の電圧レベルとは異なる第2の電圧レベルに
    チャージする第2電圧手段とを備えたプライオリティエ
    ンコーダ。
  2. 【請求項2】 前記複数のスイッチ手段は、 互いに直列に接続される第1群のスイッチであって、該
    第1群のスイッチのそれぞれのオンオフ状態は前記入力
    データの反転出力に応じて制御され、該第1群のスイッ
    チの一端に位置するスイッチは前記第2電圧手段に接続
    されている、第1群のスイッチと、 該第1群のスイッチと前記複数の出力線とを接続する第
    2群のスイッチであって、該第2群のスイッチのそれぞ
    れのオンオフ状態は前記入力データの正転出力に応じて
    制御される、第2群のスイッチとを備えている、請求項
    1に記載のプライオリティエンコーダ。
  3. 【請求項3】 前記所定の方向は、前記入力データの最
    上位ビットから最下位ビットに向かう方向と前記入力デ
    ータの最下位ビットから最上位ビットに向かう方向との
    うちいずれか一方である、請求項1に記載のプライオリ
    ティエンコーダ。
  4. 【請求項4】 前記第1電圧手段が前記複数の出力線を
    プリチャージした後に、前記第2電圧手段は、前記複数
    の出力線のうち前記選択された一本の出力線をディスチ
    ャージする、請求項1に記載のプライオリティエンコー
    ダ。
  5. 【請求項5】 前記第1電圧手段が前記複数の出力線を
    ディスチャージした後に、前記第2電圧手段は、前記複
    数の出力線のうち前記選択された一本の出力線をプリチ
    ャージする、請求項1に記載のプライオリティエンコー
    ダ。
  6. 【請求項6】 前記スイッチ手段は、NMOSトランジ
    スタを含んでいる、請求項1に記載のプライオリティエ
    ンコーダ。
  7. 【請求項7】 前記プライオリティエンコーダは、前記
    複数の出力線に接続されたデータ記憶手段であって、前
    記複数の出力線のうち前記選択された一本の出力線に対
    応するデータを出力するデータ記憶手段をさらに備えて
    いる、請求項1に記載のプライオリティエンコーダ。
  8. 【請求項8】 入力データを所定の方向に走査すること
    により該入力データをエンコードするプライオリティエ
    ンコーダであって、該プライオリティエンコーダは、 入力データの一部分を受け取り、該入力データの一部分
    をエンコードした結果を出力する第1エンコード部と、 該入力データの残りの部分を受け取り、該入力データの
    残りの部分をエンコードした結果を出力する第2エンコ
    ード部と、 該入力データの一部分におけるすべてのビットが所定の
    値であるか否かに基づいて、該第1エンコード部の出力
    と該第2エンコード部の出力とのうち一方を選択する選
    択手段とを備えており、 該第1エンコード部は、 複数の第1出力線を第1の電圧レベルにチャージする第
    1電圧手段と、 該複数の第1出力線に接続された複数の第1スイッチ手
    段であって、該複数の第1スイッチ手段のそれぞれは該
    入力データの一部分の値に応じてオンされる、複数の第
    1スイッチ手段と、 該複数の第1スイッチ手段のうちオンされた第1スイッ
    チ手段を介して、該複数の第1出力線のうちの選択され
    た一本の第1出力線を該第1の電圧レベルとは異なる第
    2の電圧レベルにチャージする第2電圧手段と、 該複数の第1出力線に接続された第1データ記憶手段で
    あって、該複数の第1出力線のうち該選択された一本の
    第1出力線に対応するデータを出力する第1データ記憶
    手段とを備えており、 該第2エンコード部は、 複数の第2出力線を第3の電圧レベルにチャージする第
    3電圧手段と、 該複数の第2出力線に接続された複数の第2スイッチ手
    段であって、該複数の第2スイッチ手段のそれぞれは該
    入力データの残りの部分の値に応じてオンされる、複数
    の第2スイッチ手段と、 該複数の第2スイッチ手段のうちオンされた第2スイッ
    チ手段を介して、該複数の第2出力線のうちの選択され
    た一本の第2出力線を該第3の電圧レベルとは異なる第
    4の電圧レベルにチャージする第4電圧手段と、 該複数の第2出力線に接続された第2データ記憶手段で
    あって、該複数の第2出力線のうち該選択された一本の
    第2出力線に対応するデータを出力する第2データ記憶
    手段とを備えている、プライオリティエンコーダ。
  9. 【請求項9】 前記複数の第1スイッチ手段は、 互いに直列に接続される第1群のスイッチであって、該
    第1群のスイッチのそれぞれのオンオフ状態は前記入力
    データの一部分の反転出力に応じて制御され、該第1群
    のスイッチの一端に位置するスイッチは前記第2電圧手
    段に接続されている、第1群のスイッチと、 該第1群のスイッチと前記複数の第1出力線とを接続す
    る第2群のスイッチであって、該第2群のスイッチのそ
    れぞれのオンオフ状態は前記入力データの一部分の正転
    出力に応じて制御される、第2群のスイッチとを備えて
    おり、 前記複数の第2スイッチ手段は、 互いに直列に接続される第3群のスイッチであって、該
    第3群のスイッチのそれぞれのオンオフ状態は前記入力
    データの残りの部分の反転出力に応じて制御され、該第
    3群のスイッチの一端に位置するスイッチは前記第4電
    圧手段に接続されている、第3群のスイッチと、 該第3群のスイッチと前記複数の第2出力線とを接続す
    る第4群のスイッチであって、該第4群のスイッチのそ
    れぞれのオンオフ状態は前記入力データの残りの部分の
    正転出力に応じて制御される、第4群のスイッチとを備
    えている、請求項8に記載のプライオリティエンコー
    ダ。
  10. 【請求項10】 前記所定の方向は、前記入力データの
    最上位ビットから最下位ビットに向かう方向と前記入力
    データの最下位ビットから最上位ビットに向かう方向と
    のうちいずれか一方である、請求項8に記載のプライオ
    リティエンコーダ。
  11. 【請求項11】 前記第1電圧手段が前記複数の第1出
    力線をプリチャージした後に、前記第2電圧手段は、前
    記複数の第1出力線のうち前記選択された一本の第1出
    力線をディスチャージする、請求項8に記載のプライオ
    リティエンコーダ。
  12. 【請求項12】 前記第1電圧手段が前記複数の第1出
    力線をディスチャージした後に、前記第2電圧手段は、
    前記複数の第1出力線のうち前記選択された一本の第1
    出力線をプリチャージする、請求項8に記載のプライオ
    リティエンコーダ。
  13. 【請求項13】 前記第3電圧手段が前記複数の第2出
    力線をプリチャージした後に、前記第4電圧手段は、前
    記複数の第2出力線のうち前記選択された一本の第2出
    力線をディスチャージする、請求項8に記載のプライオ
    リティエンコーダ。
  14. 【請求項14】 前記第3電圧手段が前記複数の第2出
    力線をディスチャージした後に、前記第4電圧手段は、
    前記複数の第2出力線のうち前記選択された一本の第2
    出力線をプリチャージする、請求項8に記載のプライオ
    リティエンコーダ。
  15. 【請求項15】 前記第1スイッチ手段と前記第2スイ
    ッチ手段のそれぞれは、NMOSトランジスタを含んで
    いる、請求項8に記載のプライオリティエンコーダ。
  16. 【請求項16】 複数のビットからなる入力データを受
    け取る入力手段と、 該入力データの絶対値を出力する絶対値出力手段と、 該入力データの絶対値において所定の値を有するビット
    の位置に基づいて、可変長符号と該可変長符号のビット
    長と付加ビットのビット長とを出力するプライオリティ
    エンコード手段と、 該入力データと該付加ビットのビット長とに基づいて、
    付加ビットを出力する付加ビット出力手段と、 該可変長符号の長さと該付加ビットの長さとに基づい
    て、該可変長符号と該付加ビットとを結合することによ
    って得られる符号を出力する可変長符号出力手段とを備
    えた可変長エンコーダであって、 該プライオリティエンコード手段は、 該入力データの絶対値に応じて、複数の出力線のうちの
    一本の出力線を選択的にアクティブにするエンコード手
    段と、 該複数の出力線に接続されたデータ記憶手段であって、
    該エンコード手段によってアクティブにされた出力線に
    対応するデータを出力するデータ記憶手段とを備えてい
    る、可変長エンコーダ。
  17. 【請求項17】 前記付加ビット出力手段は、前記入力
    データから前記入力データの符号ビットを引き算する手
    段を含んでいる、請求項16に記載の可変長エンコー
    ダ。
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