JPH01158814A - High speed signal processor - Google Patents

High speed signal processor

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Publication number
JPH01158814A
JPH01158814A JP31627587A JP31627587A JPH01158814A JP H01158814 A JPH01158814 A JP H01158814A JP 31627587 A JP31627587 A JP 31627587A JP 31627587 A JP31627587 A JP 31627587A JP H01158814 A JPH01158814 A JP H01158814A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
input
adder
bits
register
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP31627587A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigeo Sumi
角 成生
Toru Umaji
馬路 徹
Koji Kojima
浩嗣 小島
Shinya Oba
大場 信弥
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Hitachi Consumer Electronics Co Ltd
Japan Display Inc
Original Assignee
Hitachi Device Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
Hitachi Consumer Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Device Engineering Co Ltd, Hitachi Ltd, Hitachi Consumer Electronics Co Ltd filed Critical Hitachi Device Engineering Co Ltd
Priority to JP31627587A priority Critical patent/JPH01158814A/en
Publication of JPH01158814A publication Critical patent/JPH01158814A/en
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Abstract

PURPOSE:To attain round-off without using any externally mounted adder by giving a high-order M-bit in N-bits of the result of product sum operation to an adder in the processor and using a data of the (M+1)th bit from the most significant bit as a carry input of the said adder. CONSTITUTION:A path from a register RB latching a filter output to an adder 2 is provided in a processor in which, e. g., 15 bits are used for the internal arithmetic processing and RB[14-7] being high-order 8 bits from the register RB are given to a register RD 1, from which they are given to an adder 2. Moreover, the bit RB[6] to be subject to round-off is given to a carry of the adder 2 receiving the RB[15-7] to truncate the low-order RB[5-0]. The 8-bit output subject to round-off is obtained as an output from an output register RO, then the round-off processing is attained without any externally mounted circuit and any excess increase in the program steps.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ディジタル信号処理装置等に係り、特に積和
演算回路の内部まるめ処理回路に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to digital signal processing devices and the like, and particularly to an internal rounding processing circuit of a product-sum calculation circuit.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第3図の信号処理回路は第2図に示した直線位相FER
(フイニット インパルス レスポンス: (Fini
fe Inpulse R55ponse)フィルタを
実現するものである。本フィルタは群遅延が周波数によ
らないため、画像信号フィルタリングに際して好ましい
特性を示し、多くのビデオ信号処理装置に使用されてい
る。ここでは入力信号INにフィルタ係数Ciが乗算さ
れ、その結果が各遅延回路Diの出力と加算されて次段
の遅延回路Di+1に引き渡される。ところで乗算器、
加算器の回路規模は大きく、これだけの回路を集積化す
ることは困難である。そこで特願昭61−142998
に示されているとおり、第3図の信号処理回路により上
記フィルタを実現している。第3図及びそのプログラム
を示した第1表を用いて、その働きを説明する。
The signal processing circuit in Figure 3 is a linear phase FER shown in Figure 2.
(Fini Impulse Response: (Fini
fe Impulse R55ponse) filter. Since the group delay of this filter does not depend on frequency, it exhibits favorable characteristics in image signal filtering, and is used in many video signal processing devices. Here, the input signal IN is multiplied by the filter coefficient Ci, and the result is added to the output of each delay circuit Di and delivered to the next stage delay circuit Di+1. By the way, the multiplier
The circuit scale of the adder is large, and it is difficult to integrate this many circuits. Therefore, the patent application No. 61-142998
As shown in FIG. 3, the above filter is realized by the signal processing circuit shown in FIG. Its function will be explained using FIG. 3 and Table 1 showing its program.

まず最初にレジスタRINにデータが、レジスタRCに
フィルタ係数COが入力される。プログラムステップ2
でレジスタRMにRINとRCの積がラッチされ、レジ
スタRDIには0、レジスタRD2にはアキュムレータ
D4の内容がラッチされる。ステップ3でアキュムレー
タDOにRMとRDIの和が入力され、出力レジスタR
OにはRMとRD2の和が入力される。以上の処理に引
き続きパイプライン的に、ステップ2でレジスタRCに
フィルタ係数01が入力され、ステップ3でRMにRI
MとRCの積が入力され、RDIにはDO1RD2には
D3が入力される。次のステップでDlにRMとRDI
の和が入力され、D4にRMとRD2の和が入力される
。さらに上記処理に引き続きパイプライン的にステップ
3でRCにフィルタ係数C2が入力され、次のステップ
でRMにRINとRCの積が入力され、RDIにはDl
、RD2にはD2が入力される。次のステップでD2に
RMとRDIの和が、D3にRMとRD2の和が入力さ
れる。
First, data is input to register RIN, and filter coefficient CO is input to register RC. Program step 2
The product of RIN and RC is latched in register RM, 0 is latched in register RDI, and the contents of accumulator D4 are latched in register RD2. In step 3, the sum of RM and RDI is input to the accumulator DO, and the output register R
The sum of RM and RD2 is input to O. Following the above processing, in a pipeline manner, filter coefficient 01 is input to register RC in step 2, and RI is input to RM in step 3.
The product of M and RC is input, and DO1 is input to RDI, and D3 is input to RD2. In the next step, RM and RDI to Dl
The sum of RM and RD2 is input to D4. Furthermore, following the above processing, the filter coefficient C2 is input to RC in step 3 in a pipeline manner, the product of RIN and RC is input to RM in the next step, and Dl is input to RDI.
, D2 is input to RD2. In the next step, the sum of RM and RDI is input to D2, and the sum of RM and RD2 is input to D3.

ビデオ信号のデータとしては、8ビツト(2の補数)が
用いられている。ところで、上記積和演算結果は15ビ
ツトで得られる。これは8ビツトと8ビツトの乗算結果
が15ビツトになるためである。しかし、上記フィルタ
リングの後、外に出す信号のワード幅は元の8ビツトに
する必要がある。ここで15ビツトの下位7ビツトを切
り捨てて、8ビツトにしただけでは大きな誤差を生じる
Eight bits (two's complement) are used as data for the video signal. By the way, the above product-sum calculation result is obtained with 15 bits. This is because the result of multiplying 8 bits by 8 bits becomes 15 bits. However, after the above filtering, the word width of the output signal must be returned to the original 8 bits. If only the lower 7 bits of the 15 bits are rounded down to 8 bits, a large error will occur.

それを第4図を用いて説明する。ここで横軸は上記デー
タ変換(15ビツトから8ビツトデータへの変換)回路
への入力(15ビツト)縦軸は変換出力(8ビツト)を
示したものである。15ビツトに量子化された原信号は
、同図6に示した様な高精度の信号である。ところが、
下位7ビツトを切り捨てただけの変換特性は同図4で示
した破線4の様になり、原信号より15ビツト換算で最
大128ステツプもの誤差を生じる。これは128/2
工g=1/2g=1/256 の誤差に相当する。
This will be explained using FIG. Here, the horizontal axis shows the input (15 bits) to the data conversion (conversion from 15 bits to 8 bits data) circuit, and the vertical axis shows the converted output (8 bits). The original signal quantized to 15 bits is a highly accurate signal as shown in FIG. However,
The conversion characteristic obtained by simply truncating the lower 7 bits becomes as shown by the broken line 4 shown in FIG. 4, which results in an error of up to 128 steps compared to the original signal when converted to 15 bits. This is 128/2
This corresponds to an error of 1/2g=1/256.

これは8ビツトデータに対し、ILSBの誤差であり許
容できない。そこで、15ビツトを8ピツトに変換する
場合、LSBより7ビツト目を四捨五入する必要がある
。このときの変換特性は、第4図5で示したとおりであ
り、原信号との最大誤差は64ステツプである。これは
、1/29=11512の誤差に相当し、8ビツトデー
タに対しては1/2LSBの誤差になる。
This is an ILSB error for 8-bit data and cannot be tolerated. Therefore, when converting 15 bits to 8 bits, it is necessary to round off the 7th bit from the LSB. The conversion characteristics at this time are as shown in FIG. 4, and the maximum error from the original signal is 64 steps. This corresponds to an error of 1/29=11512, which is an error of 1/2 LSB for 8-bit data.

四捨五入は、LSBより7ビツト目のデータを上位8ビ
ツトデータの最下位から加算することによって実現され
る。
Rounding is achieved by adding the data of the 7th bit from the LSB starting from the lowest of the upper 8 bits of data.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

ここで従来、高速信号処理プロセッサの場合は、四捨五
入を外付けの回路を用いておこなっており、外付けの加
算器が必要であった。また、プロセッサ内部の加算器で
処理をおこなうと演算処理のスピードが低下するという
問題が生じた。
Conventionally, in the case of high-speed signal processing processors, rounding has been performed using an external circuit, requiring an external adder. Furthermore, when processing is performed using an adder inside the processor, a problem arises in that the speed of arithmetic processing decreases.

本発明の目的は、高速信号処理プロセッサにおいて、従
来外付けであった加算器を使わずに、プロセッサ内部の
加算器によって四捨五入をおこない、かつ演算処理スピ
ードを低下させないことにある。
An object of the present invention is to perform rounding in a high-speed signal processing processor using an adder inside the processor without using an adder that is conventionally attached externally, and without reducing the arithmetic processing speed.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

前記問題を解決するため、第1図に示す様にプロセッサ
内部のフィルタ出力RBをもう一度プロセッサ内の加算
器に入力するパスを作る。そのときRBの出力が15ビ
ツトで出力レジスタRC出力が8ビツトである。RB小
出力上位8ビツトをRDIに入力し、ビット6を加算器
のキャリー人力に入力し、下位のビットO〜ビット5ま
では切り捨てる。従来、第1表の演算プログラムにおい
ては、ステップ3におけるDO=RD1+RMのとき、
RD1=Oであるため、実質的には加算器を用いる必要
がない。そこで、レジスタRMの値は直接アキュムレー
タDOに入力し、ステップ3で空いている加算器を用い
て、RB (6)とRB〔15〜7〕の加算を行なうと
、外付は回路なしでしかも余分なプログラムステップを
増やすことなく四捨五入がおこなえる。
In order to solve the above problem, as shown in FIG. 1, a path is created to input the filter output RB inside the processor to the adder inside the processor once again. At this time, the output of RB is 15 bits and the output of output register RC is 8 bits. The upper 8 bits of the RB small output are input to RDI, bit 6 is input to the carry input of the adder, and the lower bits 0 to 5 are discarded. Conventionally, in the calculation program shown in Table 1, when DO=RD1+RM in step 3,
Since RD1=O, there is virtually no need to use an adder. Therefore, if the value of register RM is input directly to accumulator DO and the free adder is used in step 3 to add RB (6) and RB [15 to 7], no external circuit is required. Rounding can be done without adding extra program steps.

〔実施例〕〔Example〕

第1図に示す様に、内部演算処理が15ビツトであるプ
ロッサについて考える。まず、フィルタ出力がラッチさ
れるレジスタRBから加算器へのパスを設ける。レジス
タRBからの上位8ビツトであるRB(15〜7〕をプ
ロセッサ内の加算器に入力するためレジスタRDIへ入
力する。また、四捨五入すべきビットRB〔6〕を、R
B(15〜7〕を入力する加算器のキャリーに入力し、
下位のRB (5〜0〕を切り捨てる。この様な演算処
理をおこなうことにより、出力レジスタROからの出力
には四捨五入された8ビツトの出力が得られる。
As shown in FIG. 1, consider a processor whose internal arithmetic processing is 15 bits. First, a path is provided from register RB, where the filter output is latched, to the adder. The upper 8 bits from register RB, RB (15 to 7), are input to register RDI to be input to the adder in the processor. Also, the bit RB [6] to be rounded off is input to R
Input B (15 to 7) to the carry of the adder,
The lower RB (5 to 0) is rounded down. By performing such arithmetic processing, a rounded 8-bit output is obtained from the output register RO.

第2表にこのときの演算プログラムを示す。まずレジス
タRINにデータが入力され、レジスタRCにフィルタ
係数COが入力される。ステップ2で乗算結果レジスタ
RMにRINとRCの積が直接入力され、キャリーレジ
スタCINにRB(6) 、RDIにRB (14〜7
〕、レジスタRD2にアキュムレータの内容D4が入力
される。
Table 2 shows the calculation program at this time. First, data is input to register RIN, and filter coefficient CO is input to register RC. In step 2, the product of RIN and RC is directly input to the multiplication result register RM, RB (6) is input to the carry register CIN, and RB (14 to 7
], the contents D4 of the accumulator are input to the register RD2.

ステップ3でアキュムレータDOにRM、ROにRDI
とCINの和が入力され、RBにRMとRD2の和が入
力される。以上の処理にひき続き、パイプライン的に、
ステップ2でRCにフィルタ係数01が入力され、ステ
ップ3でRMにRINとRCの積が入力され、CINに
O,RDlにDO1RD2にアキュムレータの内容D3
が入力される。次のステップでアキュムレータD1にR
MとRDIとCINの和が入力され、D4にRMとRD
2の和が入力される。さらに上記処理にひき続きパイプ
ライン的にステップ3でRCにフィルタ係数02が入力
され、次のステップでRMにRINとRCの和が入力さ
れ、CINに0、RDIにDl、RD2にD2が入力さ
れる。次のステップでD2にRMとRDIとCINの和
が入力され、D3にRMとRD2の和が入力される。
In step 3, RM to accumulator DO and RDI to RO
and CIN are input, and the sum of RM and RD2 is input to RB. Following the above processing, in a pipeline,
In step 2, filter coefficient 01 is input to RC, in step 3, the product of RIN and RC is input to RM, O to CIN, DO1 to RD1, accumulator content D3 to RD2.
is input. In the next step, R to accumulator D1.
The sum of M, RDI and CIN is input, and RM and RD are input to D4.
The sum of 2 is input. Furthermore, following the above processing, filter coefficient 02 is input to RC in step 3 in a pipeline, the sum of RIN and RC is input to RM in the next step, 0 is input to CIN, Dl is input to RDI, and D2 is input to RD2. be done. In the next step, the sum of RM, RDI, and CIN is input to D2, and the sum of RM and RD2 is input to D3.

以上の演算プログラムにより、演算処理スピードを低下
させることなく四捨五入をおこなうことができる。
With the above calculation program, rounding can be performed without reducing the calculation processing speed.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、高速信号処理プロセッサにおいて、出
力データのまるめ処理をおこなう場合加算器によるまる
め処理回路を外付けの回路として設けずに済み、また演
算プログラムのステップ数も増加させずに処理できるの
で、全体の回路規模を増大させずかつ演算処理スピード
も低下させないという効果がある。
According to the present invention, when performing rounding processing on output data in a high-speed signal processing processor, it is not necessary to provide a rounding processing circuit using an adder as an external circuit, and the processing can be performed without increasing the number of steps in the calculation program. Therefore, there is an effect that the overall circuit scale does not increase and the arithmetic processing speed does not decrease.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例であるプロセッサの内部構成
を示すブロック図、第2図は直線位相FIRフィルタの
シグナルフロー図、第3図は従来のプロセッサの内部構
成を示すブロック、第4図は入力信号に対して四捨五入
をおこなった場合と切り捨てをおこなった場合の出力を
比較した入出力特性図である。 1・・・乗算器、2・・・加算器、3・・・外付けの加
算器、4・・・下位7ビツト切り捨ての場合の出力、5
・・・ビット6を四捨五入した場合の出力、6・・・原
信号(入力信号)。 第 1 口 N 第 2 ロ 第 3圀 N 60丁 3 外材11の加亘唇
FIG. 1 is a block diagram showing the internal configuration of a processor that is an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a signal flow diagram of a linear phase FIR filter, FIG. 3 is a block diagram showing the internal configuration of a conventional processor, and FIG. The figure is an input/output characteristic diagram comparing the outputs when the input signal is rounded off and when the input signal is rounded down. 1... Multiplier, 2... Adder, 3... External adder, 4... Output when lower 7 bits are truncated, 5
... Output when bit 6 is rounded off, 6... Original signal (input signal). 1st opening N 2nd RO 3rd area N 60-cho 3 Extension lip of outer material 11

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、乗算器と加算器と制御回路およびレジスタから成り
、積和演算結果Nビットの内Mビットのみを外部に出力
する高速信号プロセッサにおいて、積和演算結果Nビッ
トの内上位Mビットをプロセッサ内加算器に入力し、最
上位よりM+1ビット目のデータを同加算器のキャリー
入力とし、同加算器の加算出力をプロセッサ出力とした
ことを特徴とする高速信号処理プロセッサ。
1. In a high-speed signal processor that consists of a multiplier, an adder, a control circuit, and a register, and outputs only M bits of the N bits of the product-sum operation result to the outside, the upper M bits of the N bits of the product-sum operation result are internally output to the processor. A high-speed signal processing processor, characterized in that data input to an adder and the M+1th bit from the most significant bit is used as a carry input of the adder, and an addition output of the adder is used as a processor output.
JP31627587A 1987-12-16 1987-12-16 High speed signal processor Pending JPH01158814A (en)

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JP31627587A JPH01158814A (en) 1987-12-16 1987-12-16 High speed signal processor

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JP (1) JPH01158814A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH044464A (en) * 1990-02-05 1992-01-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd Accumulator

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH044464A (en) * 1990-02-05 1992-01-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd Accumulator

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