JPH01311321A - Adder - Google Patents

Adder

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Publication number
JPH01311321A
JPH01311321A JP14179788A JP14179788A JPH01311321A JP H01311321 A JPH01311321 A JP H01311321A JP 14179788 A JP14179788 A JP 14179788A JP 14179788 A JP14179788 A JP 14179788A JP H01311321 A JPH01311321 A JP H01311321A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
carry
digit
addition
bit
adder
Prior art date
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Pending
Application number
JP14179788A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shuichi Hanatani
花谷 修一
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
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Publication of JPH01311321A publication Critical patent/JPH01311321A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To remove delay in the propagation time of a signal even when an adder is formed as an LSI by constituting the adder of addition blocks of 1st to n-th digits (n>=2) each of which consists of m (m>=2) bits, and only when carry propagation outputs are generated from carry forecasting circuits of respective digits and carries to the forecasting circuits exist, correcting an addition value. CONSTITUTION:The adder is divided into plural addition blocks 1-4 consisting of 2 bytes in each digit, bit 63 (B48-63) out of bit 48 in data A is added to bit 63 (B48-63) out of bit 48 in data B by the least significant digit adder and the added result is outputted as D48-63. At that time, a carry-out signal C52 is outputted from bit 52 to the 2nd stage block 2 and the block 2 inputs A48-51, B48-51 and C52 in addition to A32-47 and B32-47 and outputs the added result D52-47 and carry C36 from bit 36. Similarly, blocks 3, 4 output respective added results and carries D20, D0-15.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は2進数データの加算を行なう加算器の構成に関
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to the configuration of an adder that adds binary data.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、2進数データの加算を高速に行わせしめるために
、キャリー予知(Look Ahead Carry:
以下、 LACと略す)の手法が使われていた。
Conventionally, in order to add binary data at high speed, a carry prediction (Look Ahead Carry) has been used.
The method (hereinafter abbreviated as LAC) was used.

以下にキャリー予知手法の原理について説明する。The principle of the carry prediction method will be explained below.

第1桁目の加算におけるキャリーイン人力Cは、第(i
−1)桁に入力されるデータの加算時におけるキャリー
G1−1と、キャリー伝搬状態(キャリー予知・ぞダー
ト:第(i−1)桁に入力されるデータの加算結果がす
べて“l”の状態)Pi−1と、更に第(i−1)桁へ
のキャリーイン入力C1−1とから、以下のように生成
される。
The carry-in manpower C in the addition of the first digit is the (i-th
-1) Carry G1-1 when adding data input to the digit and carry propagation state (carry prediction/dirt: the result of addition of data input to the (i-1)th digit is all “l”) It is generated as follows from the state) Pi-1 and the carry-in input C1-1 to the (i-1)th digit.

C1=Gト1+Pl−1°C,。C1=Gt1+Pl-1°C,.

すなわち、第1桁目へのキャリーイン人力Cは、その下
位桁の第(i−1)桁に入力されるデータの加算で発生
するキャリーが存在するときか。
That is, the carry-in human power C to the first digit is when there is a carry generated by addition of data input to the (i-1)th lower digit.

又は、第(i−1)桁にキャリーイン人力C1−1があ
って第(i−1)桁に入力されるデータの加算値がすべ
て”1”となって前記キャリC,−□が第(f−1)桁
を伝搬するときである。
Or, there is a carry-in human power C1-1 in the (i-1)th digit, and the added value of the data input to the (i-1)th digit is all "1", and the carry-in C, -□ becomes the This is when propagating (f-1) digits.

本原理を使って複数桁の加算を高速に実行せしめるのが
、 LAC法であり、第3図にその一例を示す。
The LAC method uses this principle to perform multi-digit addition at high speed, and an example is shown in Figure 3.

第3図はデータA、Hの4桁の加算器であり。Figure 3 shows a 4-digit adder for data A and H.

31.32,33.34は各桁に対応する加算回路であ
り、各々、各桁に入力されるデータAi。
31, 32, 33, and 34 are adder circuits corresponding to each digit, and each data Ai is input to each digit.

B、(i=1.2.s、4)の加算時におけるキャリー
出力G、とキャリー・プロパゲート出力P、を有する。
B, (i=1.2.s, 4) has a carry output G and a carry propagation output P.

このとき、最下位桁から第2桁目へのキャリーC2は。At this time, the carry C2 from the least significant digit to the second digit is:

C2=01゜ 第3桁目へのキャリーイン人力C3は。C2=01° The carry-in human power C3 to the third digit is.

C3=G2+P2・C2 =G2+G、・P2゜ 第4桁目へのキャリーイン人力C4は。C3=G2+P2・C2 =G2+G,・P2゜ The carry-in human power C4 to the fourth digit is.

C4=G3+P3・C3 =G3+G2・P3+G1・P2・P3そして1本加算
器のキャリーアウトC3utは。
C4=G3+P3・C3=G3+G2・P3+G1・P2・P3 And the carryout C3ut of the one adder is.

で得られ、それぞれをLAC回路35.36.37゜3
8で構成すれば、4桁の加算器が実現できる。
35.36.37゜3
8, a 4-digit adder can be realized.

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

以上のような加算器をiJ?ソケージ(又はLSI )
実装する場合、すべての回路を1つのパッケージ(又は
LSI)に実装するとしたならば、長データの加算器で
あればある程、ピン/ケ゛−ト比の悪い(ダート数の割
にピン数の多い)ノセッケージ(又はLSI)となる。
Adder like above iJ? Socage (or LSI)
When implementing, if all the circuits are to be implemented in one package (or LSI), the longer the adder is for long data, the worse the pin/gate ratio (the lower the number of pins compared to the number of darts). (Mostly) Nosecage (or LSI).

この問題を解決する為には、第3図のように。To solve this problem, as shown in Figure 3.

各桁毎にスライス実装することが考えられるが。It is possible to implement slices for each digit.

この場合下位桁からのキャリーがLAC回路を経由して
上位桁に入力する必要がある為、加算器出力を保持する
レジスタ39f、別のtJ?ッケージ(又はLSI)に
実装するとした時、前記のキャリー信号に関しては・f
ツケージ(又はLSI )間を二度渡ることになシ、こ
の信号の伝搬時間(デイレイタイム)がLAC法を採用
したとしても他の信号に比べ遅れるという問題がある。
In this case, the carry from the lower digit needs to be input to the upper digit via the LAC circuit, so the register 39f holding the adder output and another tJ? When mounted on a package (or LSI), regarding the above carry signal, f
The problem with this signal crossing twice between two cages (or LSIs) is that the propagation time (delay time) of this signal is delayed compared to other signals even if the LAC method is adopted.

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

本発明による加算器は、m(m≧2)ビットを1桁とし
た第1乃至第n(n≧2)桁の加算ブロックからなり、
前記第1桁の加算ブロックを除く(n−1)個の加算ブ
ロックの中の第1桁の加算ブロックは、第(i−1)桁
の加算入力の上位Jピッ)(1≦J≦m)を入力として
第1桁へのキャリーを予測するキャリー予測回路と、該
キャリー予測回路における演算結果と加算時の第(i−
1)桁の上位よりJビット目へのキャリーの有無によっ
て、第1桁の加算結果を補正する手段とを有する。
The adder according to the present invention includes an addition block of 1st to nth (n≧2) digits in which m (m≧2) bits are one digit,
The first digit addition block among the (n-1) addition blocks excluding the first digit addition block is the upper J pip of the (i-1)th digit addition input) (1≦J≦m ) is input to predict the carry to the first digit, and the (i-th
1) means for correcting the addition result of the first digit depending on the presence or absence of a carry to the J-th bit from the higher order digit;

〔実施例〕〔Example〕

以下2本発明の実施例について図面を参照して説明する
Two embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図及び第2図は2本発明の一実施例を示す図である
FIG. 1 and FIG. 2 are diagrams showing two embodiments of the present invention.

本実施例においては、2バイトを1桁、すなわち、m=
16として、4桁8バイト、すなわち。
In this embodiment, 2 bytes are converted into 1 digit, that is, m=
16, 4 digits and 8 bytes, ie.

n = 4の加算器を構成することを考える。また。Consider configuring an adder with n=4. Also.

J=4の場合を考える。Consider the case where J=4.

ここでは1桁2バイトの加算ブロックが1つの回路ブロ
ックとして1ケのパッケージ(又はLSI)に実装され
るものとする。第1図の1.2,3゜4は、それぞれ、
その加算ブロックである。
Here, it is assumed that a 1-digit 2-byte addition block is implemented as one circuit block in one package (or LSI). 1.2 and 3°4 in Figure 1 are respectively,
This is the addition block.

第1図でみるように、加算ブロック1は最下位桁の加算
回路であり、データAのビット48からビット63 (
A4B−63)とデータBのビット48からピッ) 6
3 (B48.、 )を加算し、その加算結果をD4B
−65として出力する。
As shown in Fig. 1, addition block 1 is an addition circuit for the least significant digit, and is from bit 48 to bit 63 of data A (
A4B-63) and bit 48 of data B) 6
3 (B48., ) is added and the addition result is D4B.
Output as -65.

このとき、ビット52からのキャリーアウト信号C5□
が第2桁目の加算ブロック2に対して出力される。
At this time, carry-out signal C5□ from bit 52
is output to addition block 2 of the second digit.

又、第2桁目の加算ブロック2はl A32−47とB
52−47に加えて・A48−51・B48−51及び
前記のC52を入力として、第2桁目の加算結果D52
−47とビノト36からのキャリーC36を出力する。
Also, the second digit addition block 2 is l A32-47 and B
In addition to 52-47, A48-51, B48-51 and the above C52 are input, and the second digit addition result D52
-47 and carry C36 from Binot 36 are output.

同様に、第3桁目の加算ブロック3はj A16−51
とB16−31に加えてl A32−551 B52−
55及び前記のC36を入力として、第3桁目の加算結
果D+6−51とビット20からのキャリーC2oを出
力する。
Similarly, the third digit addition block 3 is j A16-51
and B16-31 plus l A32-551 B52-
55 and the above-mentioned C36 as inputs, and outputs the addition result D+6-51 of the third digit and the carry C2o from bit 20.

更に、第4桁目の加算ブロック4は+Ao−15とBo
−15に加えてl A16−19 # B16−19及
び前記のC2゜を入力として、第4桁目の加算結果り。
Furthermore, the fourth digit addition block 4 has +Ao-15 and Bo
In addition to -15, l A16-19 # B16-19 and the above C2° are input, and the result is the addition of the fourth digit.

−15を出力する。-15 is output.

第2図は前記各加算ブロックの詳細を示す図であり、5
は各桁に対応する2バイトの加算回路。
FIG. 2 is a diagram showing details of each of the addition blocks.
is a 2-byte adder circuit corresponding to each digit.

6は加算回路5に対するキャリーのキャリー予測回路で
あり、下位桁の入力データの上位4ビットa4/Al−
1(各” l A16−191 As2−551 A4
8−51 )及ヒ(14/B、−、(各” l B16
−191 B52−55 ’ B4B−51>全入力と
して加算したときのキャリーとキャリー・プロパゲート
を出力する。
6 is a carry prediction circuit for the adder circuit 5, which calculates the upper 4 bits a4/Al- of the lower digit input data.
1 (each” l A16-191 As2-551 A4
8-51) and H (14/B, -, (each "l B16
-191 B52-55 'B4B-51> Outputs carry and carry propagation when added as all inputs.

さて2本加算器における第1桁へのキャリーは。Now, what is the carry to the first digit in the two-adder?

第(i−1)桁の入力データの上位4ビットα’/A、
、 、α’/s、−1を入力として加算したときのキャ
リーが存在したときであると予測する。
The upper 4 bits α'/A of the (i-1)th digit input data,
, , α'/s, -1 is predicted to be present when there is a carry when added as input.

第2図の信号線100上の信号は、この論理を実現して
いる。
The signals on signal line 100 in FIG. 2 implement this logic.

このとき、この予測は、キャリー予測回路がキャリー・
プロパゲート状態で、かつ、第(i−1)桁の上位4ビ
ツト目へのキャ+) −Ci(C20又はC36又はC
52)が存在するとき以外は正しい。
At this time, this prediction is performed by the carry prediction circuit.
-Ci (C20 or C36 or C
52) is correct except when it exists.

従って、この場合、加算回路5の出力は、第1桁の加算
結果として正しい出力が得られる。
Therefore, in this case, the correct output from the adder circuit 5 is obtained as the addition result of the first digit.

各桁において、予測が正しければ、各桁の加算回路の出
力は正しい結果が得られ、8バイトの加算結果が得られ
る。
If the prediction is correct for each digit, a correct result will be obtained from the output of the adder circuit for each digit, and an 8-byte addition result will be obtained.

逆に、予測が間違うのは、キャリー予測回路がキャリー
・プロパゲート状態で、かつ第(1−1)桁の上位より
4ビツト目へのキヤ!J  Ciが存在する場合である
On the other hand, the prediction is incorrect because the carry prediction circuit is in the carry propagation state and the 4th bit from the uppermost bit of the (1-1)th digit is a carry! This is the case when J Ci exists.

第2図の信号線101は、下位桁の上位より4ビツト目
へのキャリー信号C1を送出するためのものであり9本
信号とキャリー予知回路のキャリー・プロパダート出力
のアンド回路7によってこの場合の条件を検出し、加算
結果の無効を報告するとともに、この場合の条件が発生
したことを一担フリップフロップ8に保持する。
The signal line 101 in FIG. 2 is for sending the carry signal C1 to the 4th bit from the higher order of the lower digits. The condition is detected, the invalidity of the addition result is reported, and the fact that the condition in this case has occurred is held in the flip-flop 8.

一方、加算回路5で加算された結果は、この場合のキャ
リーが加算されていない結果が得られ。
On the other hand, the result of addition in the adder circuit 5 is a result in which the carry in this case is not added.

本出力を一担しジスタlOに保持する。This output is held in register IO.

そして、フリップフロッノ8の指示によって。And according to Flip Fronno 8's instructions.

レジスタlOに保持される値に対し9桁上げ回路11を
用意し、切替回路12によって桁上げ回路11の出力を
選択するようにする。
A 9-carry circuit 11 is prepared for the value held in the register IO, and the output of the carry circuit 11 is selected by the switching circuit 12.

以上のような補正によって、この場合の第1桁の加算結
果を得る。
By the above correction, the addition result of the first digit in this case is obtained.

らのキャリーアウト信号(上位より4ビツト目へのキャ
リー信号)をも送出し、これらキャリーアウト信号は切
替回路12でどちらか一方が選択され9選択されたキャ
リーアウト信号が、上位桁の加算ブロックへ、上位より
4ビツト目へのキャリー信号Ci+、として送出される
A carry-out signal (a carry signal to the fourth bit from the higher order bit) is also sent out, and one of these carry-out signals is selected by the switching circuit 12, and the selected carry-out signal is sent to the addition block of the upper digit. It is sent as a carry signal Ci+ to the fourth bit from the higher order.

ここで、補正に要する時間による性能の低下は。Here, the performance decreases due to the time required for correction.

第1図及び第2図の例で入力データがまったくランダム
な値であるものとして、4ビツトのキャリー予測回路が
キャリー・プロ・ぐゲート状態になシ更に該キャリー予
測回路へのキャリーが存在するである。
In the example of Figures 1 and 2, assuming that the input data is a completely random value, the 4-bit carry prediction circuit is in the carry pro gate state and there is a carry to the carry prediction circuit. It is.

従って1分割を少なくするか、又はキャリー予測回路へ
の入力゛を増せば、上記の性能低下率はさらに小さくな
る。
Therefore, if the number of divisions by one is reduced or the number of inputs to the carry prediction circuit is increased, the above performance deterioration rate will be further reduced.

以上のような構成にすれば、・母ツケージ(又はLSI
)実装するに当り、ピン/ゲート比を向上することがで
き、これによって信号の伝搬時間を前記の性能低下率以
上に短縮することができれば。
With the above configuration, ・Mother cage (or LSI
) If it is possible to improve the pin/gate ratio during implementation, thereby reducing the signal propagation time by more than the above-mentioned performance deterioration rate.

十分に効果が望める。It is expected to be sufficiently effective.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明は、各桁のキャリー予測回路
からのキャリー・ゾロパr−)出力があって、該、キャ
リー予測回路へのキャリーが存在する場合のみ、加算値
を補正することによって、第1図のように加算器を桁毎
の回路ブロックに分割してノやツクージ(又はLSI 
)に実装することができ、しかも伝搬時間の極端に大き
くなる信号パスを有することなく加算器を構成できる。
As explained above, the present invention corrects the added value only when there is a carry zoropa r-) output from the carry prediction circuit of each digit and there is a carry to the carry prediction circuit. As shown in Figure 1, the adder is divided into circuit blocks for each digit, and
), and the adder can be configured without having a signal path whose propagation time becomes extremely long.

【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による加算器の構成を示すブ
ロック図、第2図は第1図中の加算ブロックの構成を示
すブロック図、第3図は従来の加算器の構成を示すブロ
ック図である。 1.2,3.4・・・加算ブロック、5・・・加算回路
。 6・・・キャリー予測回路、7・・・アンドデート、8
・・・フリツノフロップ、10・・・レジスタ、11・
・・桁上げ回路、12・・・切替回路。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an adder according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the addition block in FIG. 1, and FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of a conventional adder. It is a block diagram. 1.2, 3.4...addition block, 5...addition circuit. 6... Carry prediction circuit, 7... And date, 8
...Fritno flop, 10...Register, 11.
...Carry circuit, 12...Switching circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、m(m≧2)ビットを1桁とした第1乃至第n(n
≧2)桁の加算ブロックからなり、前記第1桁の加算ブ
ロックを除く(n−1)個の加算ブロックの中の第i桁
の加算ブロックは、 第(i−1)桁の加算入力の上位Jビット(1≦J≦m
)を入力として第i桁へのキャリーを予測するキャリー
予測回路と、 該キャリー予測回路における演算結果と加算時の第(i
−1)桁の上位よりJビット目へのキャリーの有無によ
って、第i桁の加算結果を補正する手段とを 有することを特徴とする加算器。
[Claims] The first to nth (n
≧2) digit addition block, of the (n-1) addition blocks excluding the first digit addition block, the i-th digit addition block is composed of the (i-1) digit addition input block. Upper J bits (1≦J≦m
) is input and predicts the carry to the i-th digit, and the calculation result in the carry prediction circuit and the (i-th
-1) An adder characterized by having means for correcting the addition result of the i-th digit depending on the presence or absence of a carry to the J-th bit from the higher order of the digit.
JP14179788A 1988-06-10 1988-06-10 Adder Pending JPH01311321A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04270415A (en) * 1990-01-09 1992-09-25 Digital Equip Corp <Dec> High-performance adder

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04270415A (en) * 1990-01-09 1992-09-25 Digital Equip Corp <Dec> High-performance adder

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