JPH02178833A - Adder for adding data different in bit length - Google Patents
Adder for adding data different in bit lengthInfo
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- JPH02178833A JPH02178833A JP63335250A JP33525088A JPH02178833A JP H02178833 A JPH02178833 A JP H02178833A JP 63335250 A JP63335250 A JP 63335250A JP 33525088 A JP33525088 A JP 33525088A JP H02178833 A JPH02178833 A JP H02178833A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(概要)
各々2進数のビット長が異なる加算データと被加算デー
タについて扱う、異なるビット長のデータを加算する加
算器に関し、
データサイズの小さい方に合せたアダーを用いて、ハー
ドウェア構成を最小限に抑えるとともに、動作速度を速
くすることができるようにすることを目的とし、
計算すべきデータが持つデータサイズのうちの小さい方
に合せたデータサイズにしたアダーと、データサイズの
大きいものと小さいものとの桁数の差に相当するデータ
サイズを有するプラス1回路と、該プラス1回路によっ
てプラス1したデータとプラス1していない原データと
の何れか一方を選択する選択回路と、前記アダーのキャ
リー出力と前記プラス1回路のキャリー出力とのアンド
をとって加算データのキャリーを出力するAND回路と
を備えたものである。[Detailed Description of the Invention] (Summary) Regarding an adder that adds data of different bit lengths, which handles addition data and augend data that have different bit lengths of binary numbers, an adder that matches the smaller data size is used. With the aim of minimizing the hardware configuration and increasing the operating speed, we created an adder whose data size matches the smaller of the data sizes of the data to be calculated. , a plus 1 circuit having a data size corresponding to the difference in the number of digits between large and small data sizes, and either the data that has been plus 1 by the plus 1 circuit or the original data that has not been plus 1. The circuit includes a selection circuit for making a selection, and an AND circuit for ANDing the carry output of the adder and the carry output of the plus 1 circuit and outputting a carry of addition data.
本発明は、各々2進数のビット長さが異なる加算データ
と被加算データを扱う、異なるビット長のデータを加算
する加算器に関する。The present invention relates to an adder that handles addition data and augend data having different binary bit lengths, and adds data of different bit lengths.
(従来の技術 )
従来のプロセッサ等に用いられる2進加算器では、第4
図に示すように、データサイズ(ビット長)が最大mビ
ットのデータXあるいはYを格納する2つのレジスタ1
,2と、データXあるいはYのデータサイズの大きい方
(mビット)に従ったアダー3と、加算結果に桁上げが
ある場合に1を格納するキャリーレジスタ4と、アダー
3の加算結果を格納するレジスタ5を備え、データサイ
ズの小さいデータ(nビット、n<m)は第5図に示す
ように、足りない桁の分は、上位桁にOを付けて拡張し
、データサイズを大きい方のデータサイズ(mビット)
に合せてから、加算していた。(Prior art) In the binary adder used in conventional processors, the fourth
As shown in the figure, two registers 1 store data X or Y with a maximum data size (bit length) of m bits.
, 2, an adder 3 according to the larger data size (m bits) of data X or Y, a carry register 4 that stores 1 when there is a carry in the addition result, and the addition result of the adder 3. As shown in Figure 5, for data with small data size (n bits, n<m), the missing digits are expanded by adding an O to the upper digits, and the data size is expanded to the larger data size. data size (m bits)
I added it after matching it to .
上記従来の2進加算器では、加算すべきデータのデータ
サイズが大きいものに合せたアダー3を設けたことによ
り、扱うデータの桁数が増大すると、アダー3を構成す
るハードウェア量が幾何級数的に増大し、しかもキャリ
ーの伝搬時間の増大に伴なう動作速度の低下が大きくな
る。また、桁上げの対策として、桁上げ先見アダー(C
LA)を用いた場合には、ハードウェア量がさらに増大
するという問題点があった。In the above-mentioned conventional binary adder, by providing an adder 3 adapted to the large data size of the data to be added, as the number of digits of data to be handled increases, the amount of hardware constituting the adder 3 increases exponentially. Moreover, the operating speed decreases significantly as the carry propagation time increases. In addition, as a carry measure, a carry look-ahead adder (C
When LA) was used, there was a problem in that the amount of hardware would further increase.
本発明は、上記問題点に鑑みて成されたものであり、そ
の解決を目的として設定される技術的課題は、データサ
イズの小さい方に合せたアダーを用いて、ハードウェア
構成を最小限に抑えるとともに、動作速度を速くするこ
とができるようにした、異なるビット長のデータを加算
する加算器を提供することにある。The present invention has been made in view of the above problems, and the technical problem set for solving the problem is to minimize the hardware configuration by using an adder suitable for the smaller data size. It is an object of the present invention to provide an adder for adding data of different bit lengths, which can reduce the number of bits and increase the operating speed.
本発明は、上記課題を解決するための具体的な手段とし
て、異なるビット長のデータを加算する加算器を構成す
るにあたり、第1図に示すように、計算すべきデータが
持つデータサイズのうちの小さい方に合せたデータサイ
ズにしたアダー13と、データサイズの大きいものと小
さいものとの桁数の差に相当するデータサイズを有する
プラス1回路15と、該プラス1回路15によって1を
加算したデータと1を加算していない原データとの何れ
か一方を選択する選択回路16と、前記アダー13のキ
ャリー出力と前記プラス1回路15のキャリー出力との
アンドをとって加算データのキャリーを出力するAND
回路17とを備えたものである。As a specific means for solving the above-mentioned problems, the present invention provides a method for configuring an adder that adds data of different bit lengths. An adder 13 whose data size is adjusted to the smaller one, a plus 1 circuit 15 having a data size corresponding to the difference in the number of digits between the larger data size and the smaller data size, and the plus 1 circuit 15 adds 1. A selection circuit 16 selects either the added data or the original data to which 1 has not been added, and the carry output of the adder 13 and the carry output of the plus 1 circuit 15 are ANDed to carry the added data. AND to output
It is equipped with a circuit 17.
(作用)
本発明は上記構成により、第2図に示すように、Mビッ
トの被加算データとNビットの加算データとを計算する
場合、被加算データの下位NビットをとったデータXを
レジスタ11に格納し、加算データYをそのままレジス
タ12に格納し、さらに被加算データの上位(M−N)
ビットをとったデータAをレジスタ14に格納しておき
、レジスタ11の内容とレジスタ12の内容とをアダー
13によって加算し、その結果をレジスタ18の下位N
ビットに格納するとともに、キャリーがあった場合には
選択回路16とAND回路17とに出力する。一方、レ
ジスタ14の内容はプラス1回路15と選択回路16と
に読み込まれ、プラス1回路15に入力したデータは1
を加えられて選択回路16に出力される。選択回路16
では、アダー13からキャリーが入力した場合にはプラ
ス1回路15から入力したデータを出力し、キャリーが
入力されていなければレジスタ14からのデータを出力
して、レジスタ18の上位(M−N)ビットに格納する
。さらに、アダー13のキャリー出力とプラス1回路1
5のキャリー出力とのANDをとって出力し、キャリー
レジスタ19に格納する。(Function) With the above configuration, when calculating M-bit augend data and N-bit addition data, as shown in FIG. 11, the addition data Y is stored as it is in register 12, and then the upper (M-N) of the augend data
Data A from which bits have been taken is stored in the register 14, the contents of the register 11 and the contents of the register 12 are added by the adder 13, and the result is stored in the lower N of the register 18.
It is stored in the bit, and if there is a carry, it is output to the selection circuit 16 and the AND circuit 17. On the other hand, the contents of the register 14 are read into the plus 1 circuit 15 and the selection circuit 16, and the data input to the plus 1 circuit 15 is
is added thereto and output to the selection circuit 16. Selection circuit 16
Then, if a carry is input from the adder 13, the data input from the plus 1 circuit 15 is output, and if no carry is input, the data from the register 14 is output, and the upper register (M-N) of the register 18 is output. Store in bits. Furthermore, the carry output of adder 13 and the plus 1 circuit 1
It is ANDed with the carry output of No. 5 and output, and stored in the carry register 19.
このようにして、アダー13における計算では、上位(
M−N)ビットへのキャリーの伝搬時間が省略でき、実
際にデータの加算に要する時間は、アダー13における
Nビットのキャリー伝搬時間と選択回路16における選
択時間との和となり、処理が高速化される。また、ハー
ドウェアの構成についても、全ビットアダーを構成する
場合に比較して、ハードウェア量が削減され、費用も低
価格になる。In this way, in the calculation in adder 13, the upper (
The propagation time of the carry to M−N) bits can be omitted, and the time actually required to add data is the sum of the carry propagation time of the N bits in the adder 13 and the selection time in the selection circuit 16, which speeds up the processing. be done. Furthermore, regarding the hardware configuration, the amount of hardware is reduced and the cost is also lower than when all bit adders are configured.
以下、本発明の実施例として、M=4.N=2のゲート
回路によって構成した場合について図示説明する。Hereinafter, as an example of the present invention, M=4. A case in which the circuit is configured with N=2 gate circuits will be illustrated and explained.
第1図と同様に、N (=2)ビットのレジスタ11を
被加算データの下2桁の格納用にし、N (=2)ビッ
トのレジスタ12を加算データの格納用にする。アダー
13は2つのレジスタ11.12からN (=2)ビッ
トのデータを入力して加算する。M−N (=2)ビッ
トのレジスタ14は被加算データの上2桁を格納する。Similarly to FIG. 1, the N (=2) bit register 11 is used to store the lower two digits of the augend data, and the N (=2) bit register 12 is used to store the added data. The adder 13 receives N (=2) bits of data from the two registers 11 and 12 and adds them together. The M−N (=2) bit register 14 stores the upper two digits of the augend data.
このレジスタ14からデータを入力して1を加算するプ
ラス1回路15と、このプラス1回路15の出力とレジ
スタ14からのデータを入力するとともにアダー13の
キャリー出力を入力して、キャリーの有無によりプラス
1回路15の出力かレジスタ14からのデータの何れか
一方を選択して出力する選択回路16とを設ける。また
、プラス1回路15のキャリー出力とアダー13のキャ
リー出力を入力して、そのANDを出力するAND回路
17を設ける。M (−4)ビットのレジスタ18は、
アダー13の出力を下2桁に格納し、選択回路16の出
力を上2桁に格納する。1ビツトのキャリーレジスタ1
9はAND回路17の出力を格納する。A plus 1 circuit 15 inputs data from this register 14 and adds 1, and inputs the output of this plus 1 circuit 15 and data from the register 14, and also inputs the carry output of the adder 13, depending on whether there is a carry or not. A selection circuit 16 is provided which selects and outputs either the output of the plus 1 circuit 15 or the data from the register 14. Further, an AND circuit 17 is provided which inputs the carry output of the plus 1 circuit 15 and the carry output of the adder 13 and outputs the AND. The M (-4) bit register 18 is
The output of the adder 13 is stored in the lower two digits, and the output of the selection circuit 16 is stored in the upper two digits. 1-bit carry register 1
9 stores the output of the AND circuit 17.
そして、アダー13と、プラス1回路15と、選択回路
16は、第3図に示すように、具体化する。The adder 13, the plus 1 circuit 15, and the selection circuit 16 are implemented as shown in FIG.
アダー13は、被加算データの1桁目のデータX3と加
算データの1桁目のデータY1とをそれぞれ入力するA
ND回路21およびOR回路22と、被加算データの2
桁目のデータX2と加算データの2桁目のデータY。と
をそれぞれ入力するAND回路23およびOR回路24
と、AND回路21の出力を反転したデータとOR回路
22の出力データとのANDをとって1桁目の加算デー
タS3を出力する回路25と、AND回路23の出力を
反転したデータとOR回路24の出力データとのAND
をとって出力する回路26と、この回路26の出力デー
タとAND回路21の出力データとの排他的ORをとっ
て2桁目の加算データS2を出力するExclusiv
e OR回路27と、AND回路23の出力データとO
R回路24の出力データとのANDをとって出力する回
路28と、この回路28の出力データとAND回路21
の出力データとのORをとってキャリーCLを出力する
OR回路29とからなる。The adder 13 is an A that inputs the first digit data X3 of the augend data and the first digit data Y1 of the addition data, respectively.
ND circuit 21 and OR circuit 22, and 2 of the augend data
The digit data X2 and the second digit data Y of the addition data. AND circuit 23 and OR circuit 24 which respectively input
, a circuit 25 that ANDs the data obtained by inverting the output of the AND circuit 21 and the output data of the OR circuit 22 to output the first digit addition data S3, and the data obtained by inverting the output of the AND circuit 23 and the OR circuit. AND with 24 output data
A circuit 26 that calculates and outputs the result, and an Exclusive circuit that performs an exclusive OR of the output data of this circuit 26 and the output data of the AND circuit 21 and outputs the second digit addition data S2.
e OR circuit 27, AND circuit 23 output data and O
A circuit 28 that ANDs the output data of the R circuit 24 and outputs the result, and an AND circuit 21 that outputs the output data of this circuit 28.
and an OR circuit 29 that performs an OR with the output data of and outputs a carry CL.
プラス1回路15は、被加算データの3桁目のデータX
1を入力し、その入力データを反転して3桁目のプラス
1加算データXP□を出力するNOT回路31と、この
NOT回路31の出力データを入力するとともに被加算
データの4桁目のデータX。を入力して、4桁目のプラ
ス1加算データXpoを出力するExclusive
N OR回路32と、データX1とデータX。とを入力
してANDをとりキャリーを出力するAND回路33と
からなる。The plus 1 circuit 15 receives the third digit data X of the augend data.
A NOT circuit 31 inputs 1, inverts the input data, and outputs the third digit plus 1 addition data X. Exclusive that inputs and outputs the 4th digit plus 1 addition data Xpo
NOR circuit 32, data X1 and data X. and an AND circuit 33 that inputs and performs an AND operation and outputs a carry.
選択回路16は、アダー13から出力されたキャリーを
反転して入力するとともにデータX1を入力してAND
をとる回路34と、アダー13から出力されたキャリー
を入力するとともにNOT回路31の出力データを入力
してANDをとるAND回路35と、回路34の出力デ
ータとAND回路35の出力データとのORを3桁目の
加算データS1として出力するOR回路36と、アダー
13から出力されたキャリーを反転して入力するととも
にデータX。を入力してANDをとる回路37と、アダ
ー13から出力されたキャリーを入力するとともにEx
clusive N OR回路32の出力データを入力
してANDをとるAND回路38と、回路37の出力デ
ータとAND回路38の出力データとのORを4手行口
の加算データSoとして出力するOR回路39とからな
る。The selection circuit 16 inputs the inverted carry output from the adder 13, and also inputs the data X1 and performs an AND operation.
an AND circuit 35 which inputs the carry output from the adder 13 and inputs the output data of the NOT circuit 31 and performs an AND operation, and an OR between the output data of the circuit 34 and the output data of the AND circuit 35 The OR circuit 36 outputs the 3rd digit addition data S1, and the carry output from the adder 13 is inverted and inputted, and data X is input. A circuit 37 that inputs and performs an AND, inputs the carry output from the adder 13, and
An AND circuit 38 which inputs the output data of the exclusive NOR circuit 32 and performs an AND operation, and an OR circuit 39 which outputs the OR of the output data of the circuit 37 and the output data of the AND circuit 38 as the addition data So of the 4-way input. It consists of.
これら各回路から得られたデータS。、Sl。Data S obtained from each of these circuits. , Sl.
S2.S3をそれぞれレジスタ18の4桁目、3桁目、
2桁目、1桁目に格納し、AND回路17の出力をキャ
リーレジスタ19に格納することによって、所定の加算
結果が得られる。S2. Set S3 to the 4th and 3rd digits of register 18, respectively.
By storing in the second and first digits and storing the output of the AND circuit 17 in the carry register 19, a predetermined addition result can be obtained.
この実施例を用いて、被加算データを0110とし、加
算データを11とした場合について加算させるとする。Using this embodiment, assume that the augend data is 0110 and the addition data is 11.
プラス1回路15への入力データとしてはXo=O,X
□;1であるから、プラス1回路15から出力されるプ
ラス1加算データXPo。The input data to the plus 1 circuit 15 is Xo=O,X
□; Since it is 1, the plus 1 addition data XPo is output from the plus 1 circuit 15.
XPlはそれぞれXpo=1.Xpt”Oとなる。この
時キャリーCはC=0である。アダー13への入力デー
タは、X2=1.X3=O,Yo=1゜Y工=1である
から、アダー13から出力される加算データS2.S3
はそれぞれ52=O。XPl is Xpo=1. Xpt"O. At this time, the carry C is C=0. The input data to the adder 13 is X2=1. Addition data S2 and S3
are respectively 52=O.
53=1となる。この時キャリーCLはCL=1である
。これらの結果より、選択回路16の出力は、プラス1
加算データXpo、Xp□が選択されて5o=i、s、
=oとなり、加算結果が1001となって、正しい結果
が得られる。53=1. At this time, carry CL is CL=1. From these results, the output of the selection circuit 16 is +1
The addition data Xpo, Xp□ are selected and 5o=i, s,
=o, the addition result becomes 1001, and a correct result is obtained.
このように実施例ではハードウェアが簡単になり、しか
も計算結果が速くでる。In this way, in the embodiment, the hardware is simple and the calculation results can be obtained quickly.
以上のように本発明では、扱うデータのデータサイズが
異なる場合に、加算はデータサイズの小さいデータとし
ての加算を実行し、データサイズの大きいデータの余剰
上位桁には、必要に応じて1を加算するようにしたこと
により、動作速度の高速化が実現でき、ハードウェア構
成が簡素化してハードウェア量が少なくでき、省費用お
よび省スペースが実現できる。As described above, in the present invention, when the data sizes of the data to be handled are different, addition is performed as data with a small data size, and 1 is added to the surplus high-order digits of data with a large data size as necessary. By adding them, the operating speed can be increased, the hardware configuration can be simplified and the amount of hardware can be reduced, and cost and space savings can be achieved.
第1図は、本発明による加算器を示す構成図、第2図は
、桁の異なるデータを示す説明図、第3図は、本発明に
よる実施例の一部を示す構成図、
第4図は、従来の加算器を示す構成図、第5図は、従来
のデータ補正を示す説明図。
11.12.14,18.19
・・・レジスタ
13・・・アダー
15・・・プラス1回路
16・・・選択回路
17・・・AND回路FIG. 1 is a block diagram showing an adder according to the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram showing data of different digits, FIG. 3 is a block diagram showing a part of an embodiment according to the present invention, and FIG. FIG. 5 is a block diagram showing a conventional adder, and FIG. 5 is an explanatory diagram showing conventional data correction. 11.12.14,18.19...Register 13...Adder 15...Plus 1 circuit 16...Selection circuit 17...AND circuit
Claims (1)
に合せたデータサイズにしたアダー(13)と、 データサイズの大きいものと小さいものとの桁数の差に
相当するデータサイズを有するプラス1回路(15)と
、 該プラス1回路(15)によって1を加算したデータと
、1を加算していない原データとの、何れか一方を選択
する選択回路(16)と、前記アダー(13)のキャリ
ー出力と、前記プラス1回路(15)のキャリー出力と
の、アンドをとって加算データのキャリーを出力するA
ND回路(17)と を備えたことを特徴とする異なるビット長のデータを加
算する加算器。[Claims] An adder (13) whose data size matches the smaller data size of the data to be calculated, and data corresponding to the difference in number of digits between the larger and smaller data sizes. a plus 1 circuit (15) having a size; a selection circuit (16) that selects either data to which 1 is added by the plus 1 circuit (15) or original data to which 1 is not added; A which ANDs the carry output of the adder (13) and the carry output of the plus 1 circuit (15) and outputs the carry of addition data.
An adder for adding data of different bit lengths, characterized by comprising an ND circuit (17).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63335250A JPH02178833A (en) | 1988-12-29 | 1988-12-29 | Adder for adding data different in bit length |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63335250A JPH02178833A (en) | 1988-12-29 | 1988-12-29 | Adder for adding data different in bit length |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02178833A true JPH02178833A (en) | 1990-07-11 |
Family
ID=18286419
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63335250A Pending JPH02178833A (en) | 1988-12-29 | 1988-12-29 | Adder for adding data different in bit length |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02178833A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05216624A (en) * | 1992-02-03 | 1993-08-27 | Mitsubishi Electric Corp | Arithmetic unit |
EP0636937A1 (en) | 1993-07-28 | 1995-02-01 | Chugai Photo Chemical Co. Ltd. | Compositions of color developing agent and color developer composition for processing silver halide color photographic material and method of using the same |
Citations (2)
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JPS51113433A (en) * | 1975-03-28 | 1976-10-06 | Hitachi Ltd | High speed adder |
JPS5892036A (en) * | 1981-11-27 | 1983-06-01 | Toshiba Corp | Addition circuit |
-
1988
- 1988-12-29 JP JP63335250A patent/JPH02178833A/en active Pending
Patent Citations (2)
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