JPH02220130A - Logic circuit - Google Patents

Logic circuit

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JPH02220130A
JPH02220130A JP4022989A JP4022989A JPH02220130A JP H02220130 A JPH02220130 A JP H02220130A JP 4022989 A JP4022989 A JP 4022989A JP 4022989 A JP4022989 A JP 4022989A JP H02220130 A JPH02220130 A JP H02220130A
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和男 矢野
Tetsuya Nakagawa
哲也 中川
Toshiaki Masuhara
増原 利明
Katsuhiro Shimohigashi
下東 勝博
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Abstract

PURPOSE:To attain the high speed working of a logic circuit even with the multi-bit addition by using a terminal to input a carry signal receiving from a lower rank bit, a terminal to input the inverted carry signal, a terminal to output a carry signal to a higher rank bit, and a terminal to output the inverted carry signal. CONSTITUTION:The final stage circuit of a carry intelligent circuit is provided with the terminals to input a carry signal Ci received from a lower rank bit and its inverted signal CiN together with the terminals to output a carry signal Co to a higher rank bit and its inverted signal CoN respectively. In other words, the final stage of the carry intelligent circuit is formed with a gate having the small fan-in/fan-out frequency and with use of the signals SiN and CoN of signals Ci and Co respectively. Thus the working speed of the final stage is increased and the carry intelligent circuit can work at a high speed.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、集積回路一般に好適な高速かつ低消費電力の
論理回路に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a high-speed, low-power consumption logic circuit suitable for integrated circuits in general.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来の公知例としては、[超高速化合物半導体デバイス
(培風館、1986.p281Jを挙げることができる
As a conventionally known example, ``Ultrahigh Speed Compound Semiconductor Device'' (Baifukan, 1986. p281J) can be mentioned.

最近のデジタル演算用集積回路の高速化に伴い、算術演
算回路の最も基本的な構成要素である加算器の高速化が
望まれている。加算器は加算を行う所謂加算器のみなら
ず、ALU、乗算器など演算器の基本構成要素であり、
論理LSIの速度を支配している。
With the recent increase in the speed of integrated circuits for digital arithmetic operations, it is desired to increase the speed of adders, which are the most basic components of arithmetic operation circuits. The adder is not only a so-called adder that performs addition, but also a basic component of arithmetic units such as ALU and multiplier.
It controls the speed of logic LSI.

多ビットの加算器の高速動作性能は、良く知られている
ように、桁上げ信号の高速動作性能によって支配される
。従来、多ビットの加算器の桁上げ伝播速度を高速化す
る手段としては、桁上げ先見加算器(Carry Lo
ok Ahead : CL A )が良く知られてい
る。第2図には、「超高速化合物半導体デバイス」 (
培風館、1986.p281)に記載されている4ビツ
トCLAの論理図である。こPj=Aj■Bj AjsBjはjビット目の被加算数である。
As is well known, the high-speed performance of a multi-bit adder is dominated by the high-speed performance of a carry signal. Conventionally, as a means to increase the carry propagation speed of a multi-bit adder, a carry look-ahead adder (Carry Lo
OK Ahead: CLA) is well known. Figure 2 shows an “ultrahigh-speed compound semiconductor device” (
Baifukan, 1986. It is a logic diagram of the 4-bit CLA described in p. 281). Pj=Aj■Bj AjsBj is the j-th bit augend.

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

第2図に示した従来技術は、多ビットの加算器に適用す
るとやはり十分な高速化が得られないという1問題点が
ある。これを以下に説明する。
The conventional technique shown in FIG. 2 has one problem in that when applied to a multi-bit adder, a sufficient increase in speed cannot be achieved. This will be explained below.

CLA回路の遅延時間は、下位ビットからの桁上げ信号
Ciが入力してから最上位ビットへの桁上げ信号Coを
出力するまでの時間であり、最終段の回路によってきま
る。たとえば、第2図の回路においてはアンドゲートL
3とオアゲートL4の遅延時間によってきまる。しかし
従来回路ではこのL3.L4がファンイン数あるいはフ
ァンアウト数が大きい接続となっているため動作速度が
返くなる。
The delay time of the CLA circuit is the time from inputting the carry signal Ci from the lower bit to outputting the carry signal Co to the most significant bit, and is determined by the final stage circuit. For example, in the circuit shown in Figure 2, the AND gate L
3 and the delay time of OR gate L4. However, in the conventional circuit, this L3. Since L4 is a connection with a large fan-in number or fan-out number, the operating speed will be returned.

CLA回路は第3図に示す32ビット桁上げ先見回路の
ように、直列に接続されて用いることが多い、ここでは
8個の4ビット桁上げ先見回路が直列に接続され32ビ
ット桁上げ先見回路を構成している。この場合COには
次のCLAユニットのCiが接続される。従って、L3
は、ファンイン数5.ファンアウト数1となり、L4は
ファンイン数5.ファンアウト数4となる。このように
ファンアウト数ファンイン数が大きいゲートを用いてい
るため、CLA回路の遅延時間は単純なインバータ回路
の遅延時間tiの10倍以上となってしまう。
CLA circuits are often used connected in series, as in the 32-bit carry look-ahead circuit shown in Figure 3. Here, eight 4-bit carry look-ahead circuits are connected in series to form a 32-bit carry look-ahead circuit. It consists of In this case, Ci of the next CLA unit is connected to CO. Therefore, L3
has a fan-in number of 5. The fan-out number is 1, and L4 has a fan-in number of 5. The fan-out number is 4. Since gates with large fan-out and fan-in numbers are used in this way, the delay time of the CLA circuit is more than 10 times the delay time ti of a simple inverter circuit.

本発明の目的は、多ビットの加算においても高速に動作
する論理回路を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a logic circuit that operates at high speed even in multi-bit addition.

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

上記目的は、桁上げ先見回路の最終階回路が、下位ビッ
トからの桁上げ信号とその反転信号を入力する端子を有
し、かつ上位ビットへ桁上げ信号とその反転信号を出力
する端子を有する構成とすることによって達成される。
The above object is that the final floor circuit of the carry look ahead circuit has a terminal for inputting a carry signal from the lower bits and its inverted signal, and a terminal for outputting the carry signal and its inverted signal to the upper bits. This is achieved by configuring the structure.

〔作用〕[Effect]

本発明では、下位からの桁上げ信号、および上位ビット
への桁上げ信号の反転信号を活用することによって、フ
ァンイン数、ファンアウト数の小さいゲートで、桁上げ
先見回路の最終段を構成する。これによりこの最終段を
高速化でき1桁上げ先見回路を高速化できる。
In the present invention, by utilizing the carry signal from the lower bit and the inverted signal of the carry signal to the upper bit, the final stage of the carry look-ahead circuit is configured with a gate having a small fan-in number and a small fan-out number. . This makes it possible to speed up this final stage and speed up the one-digit look-ahead circuit.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明を実施例を用いて説明する。第一の実施例
の4ビット桁上げ先見回路を第1図に示す、以下の説明
においては、記号の最後にNを添えることにより論理の
反転した信号を表す0本回路は、下位ビットからの桁上
げ信号C1,その反転信号CiN、桁上げ伝幅信号PJ
 (j=1 4L桁上げ生成信号G j (j = 1
−4 )を入力信号とし、上位ビットへの桁上げ信号C
o、その反転信号Co N−1桁上げ信号Cj  (J
=1−3)を出力する。ここでP J w G jは被
加算数AJtBJを用いて次の論理式で定義される。
The present invention will be explained below using examples. The 4-bit carry look-ahead circuit of the first embodiment is shown in FIG. Carry signal C1, its inverted signal CiN, carry propagation width signal PJ
(j=1 4L carry generation signal G j (j=1
-4) as the input signal and carry signal C to the upper bit.
o, its inverted signal Co N-1 carry signal Cj (J
=1-3) is output. Here, P J w G j is defined by the following logical formula using the augend AJtBJ.

Gj=Aj−Bj          ・・・(1)P
j=AjOBj            ・・・(2)
本4ビット桁上げ先見回路は3ビット桁上げ先見回路と
最終段からなる。3ビット桁上げ先見回路は第2図に示
した従来の回路を用い、最終段の回路が従来と異なる。
Gj=Aj-Bj...(1)P
j=AjOBj...(2)
This 4-bit carry look-ahead circuit consists of a 3-bit carry look-ahead circuit and a final stage. The 3-bit carry look ahead circuit uses the conventional circuit shown in FIG. 2, but the final stage circuit is different from the conventional circuit.

3ビット桁上げ先見回路としては、この論理図と同じ論
理出力をする回路ならばどのような回路を用いても良く
、従来とまったく同様の動作をする。
As the 3-bit carry look-ahead circuit, any circuit may be used as long as it has the same logic output as this logic diagram, and it will operate exactly the same as the conventional circuit.

次に最終段の論理回路動作について説明する。Next, the operation of the final stage logic circuit will be explained.

初めにこの論理動作の説明に必要な論理式を導いておく
0桁上げ信号の一般式により次式が成り立つ Cj;Gj+Pj−Cj−1・・・(3)ここで−Aj
eBJはj桁目の被加算数、Cjはj桁目の桁上げ信号
である。また、(1) 、 (2)式により容易に次式
を得ることができる。
First, derive the logical formula necessary to explain this logical operation. Using the general formula for the 0 carry signal, the following formula holds: Cj; Gj + Pj - Cj - 1... (3) where -Aj
eBJ is the j-th digit augend, and Cj is the j-th digit carry signal. Furthermore, the following equation can be easily obtained from equations (1) and (2).

Gj−Pj=O・・・(4) (3)式を繰返し使うことによって、4桁目の桁上げ信
号C4(=Co)は次式で表される。
Gj-Pj=O (4) By repeatedly using equation (3), the fourth digit carry signal C4 (=Co) is expressed by the following equation.

C4=G4+P4・[G3+P3・(G2+P2・(G
 1 + P 1・C1))] =G4+P4・(G 3 + P 3・(G2+P2・
G1))+P4・P3・P2・Pl・Ci      
・・・(5)次式によって論理値R,Sを定義すると、
R=G4+P4・(G 3 + P 3・(G2+P2
・G1))SmF3・P3・P2・PI C4は次式のように表される。
C4=G4+P4・[G3+P3・(G2+P2・(G
1 + P 1・C1))] =G4+P4・(G 3 + P 3・(G2+P2・
G1))+P4・P3・P2・Pl・Ci
...(5) Defining logical values R and S using the following equations,
R=G4+P4・(G3+P3・(G2+P2
・G1)) SmF3・P3・P2・PI C4 is expressed as the following formula.

C4=R+5LIC1 更に、Co=C4であるから、 Co=R+5−Ci          −(6)とな
る、(4)式を用いれば容易に得られるようにRとSに
は次に示す関係が成り立つ R−8=O・・・(7) S+5N=1という関係を用いると R=R・(S + S N) 更に(7)式を用いると R=R拳SN             ・・・(8)
(6)式と(8)式により G o =R−8N+ S−Ci       −(9
)これをオイラー図に示すと第4図(A)のようになる
、この図を用いると、(9)式は次式と等価であること
が判る。
C4=R+5LIC1 Furthermore, since Co=C4, Co=R+5−Ci −(6).As can be easily obtained by using equation (4), R− and S have the following relationship. 8=O...(7) Using the relationship S+5N=1, R=R・(S+SN) Furthermore, using equation (7), R=R fist SN...(8)
From equations (6) and (8), G o =R-8N+ S-Ci -(9
) This can be shown in an Euler diagram as shown in FIG. 4 (A). Using this diagram, it can be seen that equation (9) is equivalent to the following equation.

CoN−(R−5N+5−Ci)N     ・・(1
1)と表されるが、第4図(B)のオイラー図により次
式と等価であることが判る。
CoN-(R-5N+5-Ci)N...(1
1), but it can be seen from the Euler diagram in FIG. 4(B) that it is equivalent to the following equation.

Co N=(R−8N)N・(S−C1)N ・・・(
12)本実施例では以上で導いた(10)、 (12)
式を用いて、論理回路を構成する。まず論理ゲートL1
3゜Li2によってRとSを生成する。このRとSはC
i、CiNとともに論理ゲートL5とL6の入力となる
。論理ゲートL5とL6はまったく同一の論理回路であ
り、入力信号が異なることによりそれぞれ式(12)と
(10)の論理式を示す、論理ゲートL5.L6の真理
値表を第1図(B)に示す。
Co N=(R-8N)N・(S-C1)N...(
12) In this example, (10), (12) derived above
Construct a logic circuit using the formula. First, logic gate L1
Generate R and S using 3°Li2. This R and S are C
Together with i and CiN, it becomes an input to logic gates L5 and L6. Logic gates L5 and L6 are exactly the same logic circuit, and the logic gates L5. The truth table for L6 is shown in FIG. 1(B).

上記L5.L6を実際のトランジスタ、FETを用いて
構成するには1例えば第5図、第6図。
Above L5. To configure L6 using actual transistors and FETs, see, for example, FIGS. 5 and 6.

第7図に示す回路を用いることができる。第5図は、n
チャネルMOSトランジスタによるトランスファゲート
のワイアード論理とCMOSインバータを用いたもので
あり、第6図はCMOSクロックドインバータのワイア
ード論理を用いたものであり、第7図はトランスファゲ
ートのワイアード論理とバイポー90M08回路のイン
バータを用いたものである。これらの回路構成と第1図
(A)に示した論理機能との対応関係は同図(B)に示
した真理値表に沿って容易に確かめることができる。こ
れらいずれの回路を用いても、単純なインバータ回路−
設置にほぼ等しい遅延時間によって、上位ビットへ桁上
げ信号を生成することができる。従って、従来回路より
大幅に高速になる。
The circuit shown in FIG. 7 can be used. Figure 5 shows n
This circuit uses the wired logic of the transfer gate using channel MOS transistors and a CMOS inverter. Figure 6 shows the wired logic of the CMOS clocked inverter, and Figure 7 shows the wired logic of the transfer gate and the bipolar 90M08 circuit. It uses an inverter. The correspondence between these circuit configurations and the logical functions shown in FIG. 1(A) can be easily confirmed by referring to the truth table shown in FIG. 1(B). Any of these circuits can be used as a simple inverter circuit.
A carry signal to the upper bits can be generated with a delay time approximately equal to the installation. Therefore, it is much faster than conventional circuits.

上記実施例においては絶縁ゲート型電界効果トランジス
タによって、本発明の論理回路を構成した例を示したが
、接合型電界効果トランジスタ(JFET)、金属半導
体接合型電界効果トランジスタ(MESFET)を用い
ても同様の効果が得られることは、もちろんである。
In the above embodiment, the logic circuit of the present invention is constructed using insulated gate field effect transistors, but junction field effect transistors (JFETs) and metal semiconductor junction field effect transistors (MESFETs) may also be used. Of course, similar effects can be obtained.

また、第5図の回路において、nチャネルMOSトラン
ジスタMl、M2.M5.M6のしきい電圧をpチャネ
ルMOSトランジスタM3.M7のしきい電圧よりも低
くすることによって消費電力を小さくできる。何故なら
ば、ノードNl、N2のハイレベルは、ttt源電圧V
ccよりもnチャネルMOSトランジスタMl、M2.
M5.M6のしきい電圧分だけ低いところまでしか上が
らない。
Furthermore, in the circuit of FIG. 5, n-channel MOS transistors M1, M2 . M5. The threshold voltage of M6 is applied to p-channel MOS transistor M3. By setting the voltage lower than the threshold voltage of M7, power consumption can be reduced. This is because the high level of nodes Nl and N2 is equal to the ttt source voltage V.
cc, n-channel MOS transistors Ml, M2 .
M5. It can only go up to a point as low as the threshold voltage of M6.

従って、pチャネルMOSトランジスタのしきい電圧を
nチャネルよりも高くしておけば、 CMOSインバー
タM3.M4における漏れ電流を小さくすることができ
る。
Therefore, if the threshold voltage of the p-channel MOS transistor is set higher than that of the n-channel, the CMOS inverter M3. Leakage current in M4 can be reduced.

また、本実施例を4ビツト以外の桁上げ先見回路に適用
するのも容易である。(5)式は容易に任意のビット長
に拡張できる。すなわち(3)式を繰返し用いることに
より1次式を得る。
Furthermore, it is easy to apply this embodiment to carry lookahead circuits other than 4 bits. Equation (5) can be easily extended to any bit length. That is, by repeatedly using equation (3), a linear equation is obtained.

Cj =Gj +Pj・[Gj−1+Pj−1・(G 
j −2+ P j −2・・・(G 2 + P 2
・Gl))]]+Pj−Pj−1・・P2・Pl・Ci
     ・・・(13)ここで、改めて。
Cj = Gj + Pj・[Gj−1+Pj−1・(G
j −2+ P j −2...(G 2 + P 2
・Gl))]+Pj−Pj−1・・P2・Pl・Ci
...(13) Here, once again.

R=Gj+Pj・[Gj −1+Pj−1・(aj−2
+pj−z・・・(G2+P2・G1))コ 5=Pj・P、j−1・・・P2・Plとおけば、(6
)式がそのまま適用できる。
R=Gj+Pj・[Gj −1+Pj−1・(aj−2
+pj-z...(G2+P2・G1)) If we set ko5=Pj・P, j-1...P2・Pl, (6
) formula can be applied as is.

以上説明した4ビット桁上げ先見回路を用いて、32ビ
ツト加算器を構成した例を第8図に示す。
FIG. 8 shows an example of a 32-bit adder constructed using the 4-bit carry look ahead circuit described above.

この加算器は被加算数Aj*BJを入力とし、和信号S
jを出力する(jは1−32)、また、Gjは桁上げ生
成信号、Pjは桁上げ伝帳信号、Cjは桁上げ信号、V
ccは電源電圧である。
This adder inputs the augend Aj*BJ and receives the sum signal S
j (j is 1-32), Gj is a carry generation signal, Pj is a carry ledger signal, Cj is a carry signal, and V
cc is the power supply voltage.

この加算器は、PG生成ブロック、4ビット桁上げ先見
回路ブロック、全加算器ブロックからなる。PC生成ブ
ロックでは1式(1) 、 (2)に従いP J e 
G jという信号を生成し1桁上げ先見回路に信号を出
力する1桁上げ先見ブロックでは桁上げ信号Cjを生成
し、全加算器に出力する。全加算器ブロックでは加算を
行い、和信号を出力する。
This adder consists of a PG generation block, a 4-bit carry look-ahead circuit block, and a full adder block. In the PC generation block, P J e according to equations (1) and (2)
The one-carry look-ahead block that generates a signal Gj and outputs the signal to the one-carry look-ahead circuit generates a carry signal Cj and outputs it to the full adder. The full adder block performs addition and outputs a sum signal.

このとき同時に桁上げ信号が再度出力されるが、これは
桁上げ先見回路で既に出力しているため不要であり、結
線せずにオープン状態としておく。
At the same time, a carry signal is output again, but this is unnecessary because it has already been output by the carry look ahead circuit, so it is left open without being connected.

実際の32ビツトの加算動作について次に説明する。全
ての入力信号Aj* Bj (j=1〜32)が同時に
入力されている場合、PG生成ブロックでPJ*GJと
いう信号が生成され、4ビット桁上げ先見回路U1・・
・U8に入力される。この入力を受けて第1図(A)の
ゲートL13.LL4が動作し、信号SおよびRがUl
・・・U8の中でほぼ同時に確定する。続いてUlでは
、Ciが接地されCiNがハイレベルに固定されている
ため、ゲートL5.L6が動作し桁上げ信号Co、Co
NをU2に出力する。このUlの動作速度はファンイン
数が大きいゲートL14の速度により律速され、従来の
桁上げ先見回路と同程度となる。これに対して、U2〜
U8の中では、信号SおよびRが既に確定しているため
、Ci、CiNが入力してからGo、CoNを出力する
のにL5.L6の動作に要する時間だけでよく、極めて
高速に動作する。L5.L6はほぼインバーター設置の
遅延時間で動作するので、U2〜U8はほぼインバータ
ー設置で動作し、32ビツト加算の時間も従来に比べて
大きく短縮化される。
The actual 32-bit addition operation will be explained next. When all the input signals Aj*Bj (j=1 to 32) are input at the same time, the PG generation block generates a signal PJ*GJ, and the 4-bit carry look ahead circuit U1...
- Input to U8. Upon receiving this input, the gate L13 of FIG. 1(A). LL4 operates and signals S and R are
...It will be confirmed almost simultaneously within U8. Next, at Ul, since Ci is grounded and CiN is fixed at high level, the gate L5. L6 operates and carry signals Co, Co
Output N to U2. The operating speed of this Ul is determined by the speed of the gate L14, which has a large fan-in number, and is comparable to the conventional carry look-ahead circuit. On the other hand, U2~
In U8, since the signals S and R have already been determined, L5. Only the time required for the operation of L6 is required, and the operation is extremely fast. L5. Since L6 operates with approximately the delay time required by installing an inverter, U2 to U8 operate approximately by installing an inverter, and the time for 32-bit addition is also greatly shortened compared to the conventional method.

以上、説明したように4ビット桁上げ先見回路に、第1
図に示した本発明を用いれば、極めて高速に動作する3
2ビツト加算器が実現できる0本発明では、下位ビット
からの桁上げ信号C1゜CiNが入力してから、上位ビ
ットへの桁上げ信号Go、CoNが出力するまでに、フ
ァンイン数ファンアウト数の小さいゲートが動作するだ
けでよく、高速である。
As explained above, in the 4-bit carry look-ahead circuit, the first
If the present invention shown in the figure is used, it can operate at extremely high speed.
In the present invention, which can realize a 2-bit adder, the fan-in number and fan-out number are Only a small gate is required to operate, and it is fast.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明では桁上げ先見回路の最終段回路において、下位
及δ桁上げ信号、および上位ピッiへの桁上げ信号の反
転信号を活用することによって、ファンイン数、ファン
アウト数の小さいゲートで。
In the present invention, in the final stage circuit of the carry look-ahead circuit, by utilizing the lower and δ carry signals and the inverted signal of the carry signal to the upper pitch i, gates with a small fan-in number and a small fan-out number are used.

桁上げ先見回路の最終段を構成する。これによりこの最
終段を高速化でき、桁上げ先見回路を高速化できる。4
ビットの桁上げ先見回路において、従来回路が単純イン
バータ回路の約10倍の遅延時間を要していたのに対し
て、本発明は単純インバーター段分の遅時間で動作する
。すなわち、従来より約−桁の高速化が得られる0本桁
上げ先見回路は加算器、算術論理演算ユニット(ALU
)。
It constitutes the final stage of the carry look ahead circuit. This makes it possible to speed up this final stage and speed up the carry look-ahead circuit. 4
In the bit carry look-ahead circuit, while the conventional circuit required a delay time approximately 10 times that of a simple inverter circuit, the present invention operates with a delay time corresponding to a simple inverter stage. In other words, the 0-carry look-ahead circuit, which is approximately -digit faster than the conventional one, uses an adder, an arithmetic logic unit (ALU)
).

並列乗算器など、論理LSIにおいて最も高速化を要求
される部分に適用することができそれらを大きく高速化
できる。
It can be applied to parts of logic LSIs that require the highest speed, such as parallel multipliers, and can greatly speed up those parts.

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

第1図(A)は、本発明の第一の実施例の桁上げ先見回
路を示す図、第1図(B)は、第一の実施例論理ゲート
L5.L6の真理値表を示す図、第2図は従来の桁上げ
先見回路を示す図、第3図は、従来の4ビットの桁上げ
先見回路を用いて、32ビツトの桁上げ先見回路を構成
した図、第4図は本発明の桁上げ先見回路の基本論理式
を証明するオイラー図、第5図、第6図、第7図は、第
4図に示した本発明の桁上げ先見回路において用いる論
理回路をトランジスタによって構成した例を示す図、第
8図は、本発明の第一の実施例の桁上げ先見回路を用い
て32ビツト加算器を構成した一例を示す図である。 L3.L8.Lll、L13・・・ANDゲート、L4
・・・ORゲート、L5.L6.L14・・・論理ゲー
ト、L7.L9.LIO,L12・・・NANDゲート
、L 4 =・ORゲー ト、vcc・・・電源線、C
L・・・下位ビットからの桁上げ入力信号、CiN・・
・下位ビットからの桁上げ信号の反転入力信号、Pl−
32・・・桁上げ伝帳信号、G1−32・・・桁上げ生
成信号、Go・・・上位ビットへの桁上げ出力信号。 CoN・・・上位ビットへの桁上げ信号の反転出力信号
、C1−32・・・桁上げ信号、[1−8・・・4ビッ
ト桁上げ先見回路、Ml、M2.M4−6.M8−10
.Ml2−16.Ml8−M2O,M23−24.M2
7−28.31−32.M2S−36・・・nチャネル
MOSトランジスタ、M3゜M7.Mll、Ml7.M
21.M22.M2S。 M26.M29−30.M2S−34,・・・pチャネ
ルMOSトランジスタ、Q 1−Q4・・・npnバイ
ポーラトランジスタ。 (Co) 第 (in C3+ Lおし?? し81..7 C41=に しa に3 Lx し1 (A) 奉 図 第 第 引
FIG. 1(A) is a diagram showing a carry look-ahead circuit according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 1(B) is a diagram showing a logic gate L5. Figure 2 shows the truth table of L6, Figure 2 shows a conventional carry look-ahead circuit, and Figure 3 shows a 32-bit carry look-ahead circuit using a conventional 4-bit carry look-ahead circuit. Figure 4 is an Euler diagram proving the basic logical formula of the carry look-ahead circuit of the present invention, and Figures 5, 6, and 7 are the carry look-ahead circuit of the present invention shown in Figure 4. FIG. 8 is a diagram showing an example in which a logic circuit used in the present invention is constructed using transistors. FIG. 8 is a diagram showing an example in which a 32-bit adder is constructed using the carry look-ahead circuit of the first embodiment of the present invention. L3. L8. Lll, L13...AND gate, L4
...OR gate, L5. L6. L14...logic gate, L7. L9. LIO, L12...NAND gate, L4 = OR gate, vcc...power line, C
L...Carry input signal from lower bit, CiN...
・Inverted input signal of carry signal from lower bit, Pl-
32...Carry ledger signal, G1-32...Carry generation signal, Go...Carry output signal to upper bit. CoN...Inverted output signal of carry signal to upper bit, C1-32... Carry signal, [1-8...4-bit carry look-ahead circuit, Ml, M2. M4-6. M8-10
.. Ml2-16. M18-M2O, M23-24. M2
7-28.31-32. M2S-36...n channel MOS transistor, M3°M7. Mll, Ml7. M
21. M22. M2S. M26. M29-30. M2S-34,...p channel MOS transistor, Q1-Q4...npn bipolar transistor. (Co) th (in C3+ Loshi?? shi81..7 C41=nisha ni 3 Lx shi1 (A) Hozu 1st pull

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、桁上げ先見回路において、下位ビットからの桁上げ
信号を入力する端子及びこれの反転信号を入力する端子
、上位ビットへの桁上げ信号を出力する端子および、こ
れの反転信号を出力する端子を有することを特徴とする
論理回路。 2、nビットの桁上げ先見回路において、j桁目の被加
算数をAj、Bjとし、Pj=Aj■Bj、Gj=Aj
・Bjで論理値Pj、Gjを定義したとき、Gn+Pn
・[Gn−1+Pn−1・{Gn−2+Pn−3・・・
(G2+P2・G1)・・・}]という論理あるいはこ
れの反転信号などの類似の論理とPn・Pn−1・・・
Pnという論理あるいはこれに類似の論理を生成し、こ
れを用いて最上位の桁上げ信号を生成することを特徴と
する論理回路。
[Claims] 1. In a carry look-ahead circuit, a terminal for inputting a carry signal from lower bits, a terminal for inputting an inverted signal thereof, a terminal for outputting a carry signal for upper bits, and a terminal for inputting a carry signal for upper bits, and A logic circuit characterized by having a terminal that outputs an inverted signal. 2. In the n-bit carry look ahead circuit, let the j-th digit augend be Aj, Bj, and Pj = Aj ■ Bj, Gj = Aj
・When logical values Pj and Gj are defined by Bj, Gn+Pn
・[Gn-1+Pn-1・{Gn-2+Pn-3...
(G2+P2・G1)...}] or similar logic such as an inverted signal of this logic and Pn・Pn-1...
A logic circuit characterized in that it generates a logic called Pn or a logic similar thereto, and uses this to generate a carry signal of the highest order.
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