JPH01304534A - Digital multiplier - Google Patents

Digital multiplier

Info

Publication number
JPH01304534A
JPH01304534A JP13584588A JP13584588A JPH01304534A JP H01304534 A JPH01304534 A JP H01304534A JP 13584588 A JP13584588 A JP 13584588A JP 13584588 A JP13584588 A JP 13584588A JP H01304534 A JPH01304534 A JP H01304534A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
shift register
signal
shift
multiplier
full adder
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
JP13584588A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Machirou Kasai
河西 萬智朗
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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 NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP13584588A priority Critical patent/JPH01304534A/en
Publication of JPH01304534A publication Critical patent/JPH01304534A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To decrease the number of stages of a full adder and to avoid the increase of a circuit scale despite the increase of the number of bits by using plural shift registers, a latch circuit and a full adder and storing the interim arithmetic results in the shift registers. CONSTITUTION:A multiplicand 11 and a multiplier 12 are loaded into a latch circuit 1 and a shift register 2 respectively by a load/shift switching signal 21. At the same time, a shift register 4 is cleared. The multiplicand loaded into the circuit 1 is inputted to one of two inputs of a full adder 3 as a signal 16. The register 4 is cleared by the signal 21 and therefore both outputs 13 and 14 are equal to 0. While the other input of the adder 3 is equal to the output 13 that lacks the lowest rank bit of the register 4 and therefore smaller than the signal 16 by an extent equal to one bit. On the contrary, the signal 16 has the double value and therefore the signal 17 has the value 3/2 times as much as the multiplicand 11.

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掛算器に関し、特にシフトレジスタ
やラッチ回路を用いたディジタル掛算器に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a digital multiplier, and particularly to a digital multiplier using a shift register or a latch circuit.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、ディジタル掛算器は高速動作を求める方向にあり
、nヒ:ット(nは自然数)の掛算器の場合、nXn個
の全加算器を用いるか、または2次のブース(B o 
o t h )のアルゴリズムを用いたn、 X n÷
2+2Xn個の全加算器を用いて高速性を保った掛算を
行っている。
Conventionally, digital multipliers have tended to require high-speed operation, and in the case of a multiplier with n hits (n is a natural number), nXn full adders or a second-order Booth (B o
o th ) using the algorithm of n, X n÷
Multiplication is performed using 2+2Xn full adders while maintaining high speed.

第4図は従来の一例を示す掛算器の回路図であり、また
第5図は第4図に示す単位回路の拡大図である。
FIG. 4 is a circuit diagram of a conventional multiplier, and FIG. 5 is an enlarged view of the unit circuit shown in FIG. 4.

第4図に示すように、この掛算器の回路は3ピツI・の
掛算回路を現わし、P=xXyを実現している。
As shown in FIG. 4, this multiplier circuit represents a 3-pixel multiplication circuit and realizes P=xXy.

ここで、16ビツ1への掛算器を2次のブースのアルコ
リズムを用いて実現する場合、TTLのICに換算して
4ビットの全加算器と論理ゲート等を約100個必要と
する。
Here, if a 16-bit 1 multiplier is implemented using a second-order Booth algorithm, approximately 100 4-bit full adders, logic gates, etc. are required in terms of TTL ICs.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

上述した従来のディジタル掛算器は計算速度に重点を置
いているのでビット数が増えると回路規模が自乗で増加
するという欠点がある。
Since the above-mentioned conventional digital multiplier places emphasis on calculation speed, it has the disadvantage that as the number of bits increases, the circuit scale increases by the square of the number of bits.

本発明の目的は、ディジタル掛算回路におけるビット数
が増大しても回路規模を増大させなくてすむディジタル
掛算器を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a digital multiplier that does not require an increase in circuit scale even when the number of bits in the digital multiplication circuit increases.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明のディジタル掛算器は、被乗数をロードするラッ
チ回路と、乗数をロードする第一のシフトレジスタと、
前記ラッチ回路の全出力ビットを二つの入力端子のうち
一方の入力端子に接続される全加算器と、前記全加算器
の全量カビ・ソトを入力され、最下位ビットを除く全出
力ビットを演算結果として出力するとともに前記全加算
器の他方の入力端子に接続された第二のシフトレジスタ
と、前記第二のシフトレジスタの最下位の出力ピッ1〜
を入力され、全出力ビットを演算結果として出力する第
三のシフトレジスタとを有し、ロード/シフト切換信号
により前記ラッチ回路および第一のシフトレジスタにそ
れぞれ被乗数および乗数をロードするとともに前記第二
のシフトレジスタをクリアし2、またタロツク信号によ
り前記第一乃至第三のシフトレジスタのシフト動作を行
わせ、前記第一のシフトレジスタの単一出力ピッl〜を
前記第二のシフトレジスタのロード/シフト切換端子に
接続して構成される。
The digital multiplier of the present invention includes: a latch circuit for loading the multiplicand; a first shift register for loading the multiplier;
All output bits of the latch circuit are connected to one input terminal of the two input terminals of a full adder, and the full amount of the full adder is input, and all output bits except the least significant bit are calculated. a second shift register which outputs the result and is connected to the other input terminal of the full adder; and the lowest output pins 1 to 1 of the second shift register.
and a third shift register that outputs all output bits as the operation result, and loads the multiplicand and the multiplier into the latch circuit and the first shift register, respectively, by a load/shift switching signal, and also loads the multiplicand and the multiplier into the second shift register, respectively. 2, and causes the first to third shift registers to perform shift operations by the tarlock signal, and loads the single output pin of the first shift register into the second shift register. / Configured by connecting to the shift switching terminal.

〔実施例〕〔Example〕

次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明の一実施例を説明するためのディジタル
掛算器のブロック構成図である。
FIG. 1 is a block diagram of a digital multiplier for explaining one embodiment of the present invention.

第1図に示すように、かかるディジタル掛算器は被乗数
11をロードするラッチ回路1と、乗数12をロード/
シフトするシフトレジスタ2と、ラッチ回路1の全出力
ビットを二つの入力端子のうちの一方の入力端子に接続
される全加算器3と、全加算器3の全出力ビットを入力
され、最下位ビットを除く全出力ビットを演算結果とし
て出力するとともに、すなわち演算の中間結果をロード
/シフトするとともに、全加算器3の他方の入力端子に
接続されたシフトレジスタ4と、シフトレジスタ4の最
下位の出力ビットを入力され、全出力ビットを演算結果
として出力する、すなわち演算の最終結果をロードする
シフトレジスタ5とを有している。
As shown in FIG.
A shift register 2 to be shifted, a full adder 3 to which all output bits of the latch circuit 1 are connected to one input terminal of the two input terminals, and a full adder 3 to which all output bits of the full adder 3 are input, and the lowest In addition to outputting all output bits except bits as operation results, that is, loading/shifting intermediate results of the operation, the shift register 4 connected to the other input terminal of the full adder 3 and the lowest order of the shift register 4 The shift register 5 receives the output bits of , and outputs all output bits as the operation result, that is, loads the final result of the operation.

まず、ロード/シフト切換信号21によりラッチ回路1
に被乗数11がロードされ、またシフトレジスタ2に乗
数12がロードされるとともに、シフトレジスタ4がク
リアされる。ラッチ回路1にロードされた被乗数11は
信号16として全加算器3の一方の入力となる。シフト
レジスタ4はロード/シフト信号21によりクリアされ
るので、出力13および14は全て0となっている。
First, the latch circuit 1 is activated by the load/shift switching signal 21.
Multiplicand 11 is loaded into shift register 2, multiplier 12 is loaded into shift register 2, and shift register 4 is cleared. The multiplicand 11 loaded into the latch circuit 1 becomes one input of the full adder 3 as a signal 16. Since shift register 4 is cleared by load/shift signal 21, outputs 13 and 14 are all 0.

また、全加算器3の出力17は信号16と同一の値とな
ってシフトレジスタ4の入力となる。ここで、乗数12
をロードしたシフトレジスタ2の最下位出力が“H”で
あるとすると、信号18はシフトレジスタ4をロード動
作とするので、信号】7のデータは出力13および14
としてロードされる。この時同時にクロック22により
シフI・レジスタ2および5は下位ヘシフトする。すな
わち、シフトレジスタ2のシリアル入力は特に規定する
必要はないが、シフトレジスタらのシリアル入力はシフ
トレジスタ4の最下位出力ビット14を入力信号として
いる。
Further, the output 17 of the full adder 3 has the same value as the signal 16 and becomes an input to the shift register 4. Here, the multiplier 12
Assuming that the lowest output of the shift register 2 loaded with is "H", the signal 18 causes the shift register 4 to load, so the data of the signal ]7 is output to the outputs 13 and 14.
loaded as . At this time, shift I registers 2 and 5 are simultaneously shifted to the lower position by clock 22. That is, although the serial input of the shift register 2 does not need to be particularly specified, the serial input of the shift registers uses the least significant output bit 14 of the shift register 4 as an input signal.

一方、全加算器3の他方の入力はシフトレジスタ4の最
下位ビットを除いた出力13であるので、信号16に対
して1ビット分小さく、逆に言えば、信号16が2倍の
値となるので信号17は被乗数11の3/2倍の値とな
る。ここで、乗数12の下位から2ビット目がH′”で
あれば、信号18はシフトレジスタ4をロード状態とし
、3倍の値を出力13および14としてロードする。
On the other hand, the other input of the full adder 3 is the output 13 of the shift register 4 excluding the least significant bit, so it is one bit smaller than the signal 16. Conversely, the signal 16 is twice the value. Therefore, the signal 17 has a value 3/2 times the multiplicand 11. Here, if the second lowest bit of the multiplier 12 is H''', the signal 18 puts the shift register 4 into the load state, and the three times the value is loaded as the outputs 13 and 14.

しかし、この下位から2ピッ1−目がL ”の時には、
信号18はシフトレジスタ4をシフト状態とし、下位へ
1ビットシフトする。
However, when the second pick from the bottom is L”,
The signal 18 puts the shift register 4 into a shift state and shifts one bit to the lower order.

かかる動作を所要のビット数分繰り返すと、シフトレジ
スタ5には各クロック毎の加算結果の最下位ビットが順
にロードされる。この結果出力13.14および15に
は乗数12と被乗数11の積の値が出力されることとな
る。
When this operation is repeated for the required number of bits, the least significant bits of the addition results for each clock are sequentially loaded into the shift register 5. As a result, the value of the product of the multiplier 12 and the multiplicand 11 is output as outputs 13, 14 and 15.

次に、上述した本発明の実施例についてより具体的な説
明を第2図および第3図を用いて行う。
Next, the above-mentioned embodiment of the present invention will be explained in more detail with reference to FIGS. 2 and 3.

第2図は第1図における入力が3ビットの場合の具体的
回路図、第3図は第2図に示す回路の動作を説明するた
めの信号波形図である。ここで、第2図および第3図に
示す乗数12の値を5(101)、被乗数の値を6(1
,10)として回路の動作を説明する。
FIG. 2 is a specific circuit diagram when the input in FIG. 1 is 3 bits, and FIG. 3 is a signal waveform diagram for explaining the operation of the circuit shown in FIG. 2. Here, the value of the multiplier 12 shown in FIGS. 2 and 3 is 5 (101), and the value of the multiplicand is 6 (1
, 10), the operation of the circuit will be explained.

まず、第3図に示す区間Aにおいて、ロード/シフト信
号21がロードとなると、シフトレジスタ4がクリアさ
れるとともに、クロック22により被乗数11がラッチ
回路1にロードされ、乗数12がシフトレジスタ2にロ
ードされる。ラッチ回路1が被乗数1]をラッチすると
、信号16は6(110)となって全加算器3に入力さ
れる。
First, in section A shown in FIG. 3, when the load/shift signal 21 becomes a load, the shift register 4 is cleared, the multiplicand 11 is loaded into the latch circuit 1 by the clock 22, and the multiplier 12 is loaded into the shift register 2. loaded. When the latch circuit 1 latches the multiplicand 1], the signal 16 becomes 6 (110) and is input to the full adder 3.

ここで、シフトレジスタ4はクリアされているので出力
13および14は0となっている。従って、信号1−7
は6・・・6+0(0110)となる。
Here, since the shift register 4 is cleared, the outputs 13 and 14 are 0. Therefore, signals 1-7
becomes 6...6+0 (0110).

一方、信号18は乗数12をロードしたシフ1〜レジス
タ2の最下位出力であり、区間AからBにかけては”H
″′となってシフトレジスタ4をロード状態とするので
、信号17を出力13および14としてロードする。こ
の時、同時に出力14はシフI・レジスタ5の入力とし
て出力15となるが、最終結果時には無意味なデータと
して捨てられる。また、この時シフトレジスタ2は下位
ヘシフトする。
On the other hand, signal 18 is the lowest output of shift 1 to register 2 loaded with multiplier 12, and from section A to B it is "H".
'' and puts the shift register 4 into the load state, so the signal 17 is loaded as outputs 13 and 14.At this time, output 14 becomes output 15 as the input of shift I register 5, but in the final result, The data is discarded as meaningless data. Also, at this time, the shift register 2 is shifted to the lower position.

次に、区間Bにおいて信号17は信号16と信号13の
和として9・・・6+3 (1001)か出力される。
Next, in section B, the signal 17 is output as the sum of the signal 16 and the signal 13 as 9...6+3 (1001).

しかし、区間BからCにかけては信号18は“L″′で
あるのでシフトレジスタ4はロード動作をせず、下位へ
シフト動作をするので、出力13および14は6(01
10)から3(0011)となる。この時同時にシフト
レジスタ5は信号14を出力15として出力する。
However, since the signal 18 is "L'' from section B to C, the shift register 4 does not perform a load operation but performs a downward shift operation, so that outputs 13 and 14 are 6 (01
10) to 3 (0011). At this time, the shift register 5 simultaneously outputs the signal 14 as an output 15.

次に、区間Cにおいて信号17は6+1・・・7(01
11)となっており、また区間CからDにかけて信号1
8はH′″であるので、シフトレジスタ4はロード動作
を行い、信号17が出力13及び14となる。これと同
時に、シフトレジスタ5は信号14をロードし、内部を
シフト動作として出力15として出力する。
Next, in section C, signal 17 is 6+1...7(01
11), and signal 1 from section C to D.
8 is H''', shift register 4 performs a load operation, and signal 17 becomes outputs 13 and 14. At the same time, shift register 5 loads signal 14, performs a shift operation internally, and outputs signal 15 as output 15. Output.

以上のとおり、区間AからDにより、出力13゜14.
15は30(01110)となり、6×5−=30の演
算が行われたことになる。
As mentioned above, the output from section A to D is 13°14.
15 becomes 30 (01110), which means that 6×5−=30 calculations have been performed.

尚、本実施例により16ビット掛算器を構成した場合、
TTLのICに換算すると、4ビットの全加算器、8ビ
ットのDラッチ、4ビットのシフトレジスタなどを用い
て約19個で構成することができる。
Note that when a 16-bit multiplier is configured according to this embodiment,
When converted to a TTL IC, it can be configured with about 19 pieces using a 4-bit full adder, an 8-bit D latch, a 4-bit shift register, etc.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明のディジタル掛算器は、複
数のシフトレジスタとラッチ回路および全加算器を用い
、演算の中間結果を前記シフトレジスタに蓄積すること
により、全加算器の段数を減少させることができ、例え
ば16ビット掛算器を例にとると約115の規模にする
ことができるという効果がある。
As explained above, the digital multiplier of the present invention reduces the number of stages of full adders by using a plurality of shift registers, latch circuits, and full adders and accumulating intermediate results of operations in the shift registers. For example, in the case of a 16-bit multiplier, the scale can be approximately 115.

【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を説明するためのディジタル
掛算器のブロック構成図、第2図は第1図における入力
が3ビットの場合の具体的回路図、第3図は第2図に示
す回路の動作を説明するための信号波形図、第4図は従
来の一例を示す掛算器の回路図、第5図は第4図に示す
単位回路の拡大図である。 1・・・ラッチ回路、2,4・・・パラレルロード・シ
リアルシフトレジスタ、3・・・全加算器、5・・・シ
リアルイン・シリアルシフトレジスタ。 り7図 芹?因 6  X  5  =  30 り3■
FIG. 1 is a block diagram of a digital multiplier for explaining one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a specific circuit diagram when the input in FIG. 1 is 3 bits, and FIG. 4 is a circuit diagram of a multiplier showing an example of a conventional multiplier, and FIG. 5 is an enlarged view of the unit circuit shown in FIG. 4. 1... Latch circuit, 2, 4... Parallel load/serial shift register, 3... Full adder, 5... Serial in/serial shift register. Ri7 figure Seri? Factor 6 x 5 = 30 ri3■

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 被乗数をロードするラッチ回路と、乗数をロードする第
一のシフトレジスタと、前記ラッチ回路の全出力ビット
を二つの入力端子のうち一方の入力端子に接続される全
加算器と、前記全加算器の全出力ビットを入力され、最
下位ビットを除く全出力ビットを演算結果として出力す
るとともに前記全加算器の他方の入力端子に接続された
第二のシフトレジスタと、前記第二のシフトレジスタの
最下位の出力ビットを入力され、全出力ビットを演算結
果として出力する第三のシフトレジスタとを有し、ロー
ド/シフト切換信号により前記ラッチ回路および第一の
シフトレジスタにそれぞれ被乗数および乗数をロードす
るとともに前記第二のフトレジスタをクリアし、またク
ロック信号により前記第一乃至第三のシフトレジスタの
シフト動作を行わせ、前記第一のシフトレジスタの単一
出力ビットを前記第二のシフトレジスタのロード/シフ
ト切換端子に接続したことを特徴とするディジタル掛算
器。
a latch circuit for loading a multiplicand, a first shift register for loading a multiplier, a full adder in which all output bits of the latch circuit are connected to one input terminal of two input terminals, and the full adder a second shift register that receives all the output bits of the full adder, outputs all output bits except the least significant bit as an operation result, and is connected to the other input terminal of the full adder; and a third shift register that receives the lowest output bit and outputs all output bits as operation results, and loads a multiplicand and a multiplier into the latch circuit and the first shift register, respectively, by a load/shift switching signal. At the same time, the second shift register is cleared, and a clock signal causes the first to third shift registers to perform a shift operation, and a single output bit of the first shift register is transferred to the second shift register. A digital multiplier characterized in that it is connected to the load/shift switching terminal of the.
JP13584588A 1988-06-01 1988-06-01 Digital multiplier Pending JPH01304534A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13584588A JPH01304534A (en) 1988-06-01 1988-06-01 Digital multiplier

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13584588A JPH01304534A (en) 1988-06-01 1988-06-01 Digital multiplier

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH01304534A true JPH01304534A (en) 1989-12-08

Family

ID=15161105

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP13584588A Pending JPH01304534A (en) 1988-06-01 1988-06-01 Digital multiplier

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH01304534A (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6115232A (en) * 1984-06-29 1986-01-23 Toshiba Corp Multiplier

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6115232A (en) * 1984-06-29 1986-01-23 Toshiba Corp Multiplier

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5771186A (en) System and method for multiplying in a data processing system
Dadda Some schemes for parallel multipliers
US4525797A (en) N-bit carry select adder circuit having only one full adder per bit
US5010510A (en) Multiplying unit circuit
US7617269B2 (en) Logic entity with two outputs for efficient adder and other macro implementations
US5126964A (en) High performance bit-sliced multiplier circuit
US5113362A (en) Integrated interpolator and method of operation
JP3003467B2 (en) Arithmetic unit
US20080256165A1 (en) Full-Adder Modules and Multiplier Devices Using the Same
JPH08221256A (en) Multiplier and product-sum arithmetic unit
US5586071A (en) Enhanced fast multiplier
KR0152911B1 (en) Parallel multiplier
Neeraja et al. Design of an area efficient braun multiplier using high speed parallel prefix adder in cadence
US6484193B1 (en) Fully pipelined parallel multiplier with a fast clock cycle
US4941121A (en) Apparatus for high performance multiplication
JPH01304534A (en) Digital multiplier
EP0112186B1 (en) Modular high-speed multipliers, and integrated circuit chip modules for such multipliers
JPH01193933A (en) Digital multiplier
JPS6259828B2 (en)
JP3155026B2 (en) Accumulator
JP3417172B2 (en) Arithmetic circuit
JP2825255B2 (en) Semiconductor integrated circuit device
JP3433487B2 (en) Binary to decimal converter
JPS6224365A (en) Product sum arithmetic unit
JPH05143632A (en) Product sum computing element