JPH0322132A - Precedence '1' detection circuit - Google Patents

Precedence '1' detection circuit

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JPH0322132A
JPH0322132A JP15858889A JP15858889A JPH0322132A JP H0322132 A JPH0322132 A JP H0322132A JP 15858889 A JP15858889 A JP 15858889A JP 15858889 A JP15858889 A JP 15858889A JP H0322132 A JPH0322132 A JP H0322132A
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latch
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output
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Abstract

PURPOSE:To detect precedence '1' at high speed by providing a function to divide into a high order bit and a low order bit and latch the carry line of the high order bit, and providing the function to determine whether or not it outputs the precedence '1' detection signal of the low order bit by a latch signal. CONSTITUTION:The output value of the logical sum 1-15 of a bit 2 becomes '1' because the input of the carry line is '0' and input from a register is '0', and besides, as for the bit of 2 and succeeding output values, the output of the logical sum becomes '0' because the input from the carry line is '1'. In company with it, the carries of the high order 32 bits are latched by an encoder 1-26 by a signal 1-20. But in the case where the latch data of latch circuits 1-25, 1-26 are outputted to the bus of the encoder 1-24, the signal 1-22 becomes '1', and the data of the latch circuit 1-25 is outputted, and the encoder 1-23 becomes '0' because the latch data of the signal 1-20 is '0', and the latch data of the encoder 1-26 is not outputted. Next, in the case where all the carries of the high order 32 bits pass through, the data of the encoder 1-26 is outputted. Thus, the precedence '1' can be detected at high speed.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、先行1検出回路に関し、特にビット数の多い
レジスタの先行の1を高速に検出する機能に関する. 〔従来の技術〕 第3図は、先行1検出回路の従来技術である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a leading 1 detection circuit, and particularly to a function of rapidly detecting a leading 1 in a register with a large number of bits. [Prior Art] FIG. 3 shows the prior art of the preceding 1 detection circuit.

先行1検出回路とは、浮動小数点演算で使用され、正規
化を行うためにMSBよりのOの数を検出して検出した
Oの数をエンコードし、シフト数を求めるものである. 3−1〜3−2はクロックドインバータ、3−3〜3−
4はラッチ回路、3−5〜3−6は3−11のキャリー
ラインのキャリーを伝えるかどうかのトランスファーゲ
ート、3−7〜3−8は3−11のキャリーラインをプ
リチャージするためのPchトランジスター 3−9〜
3−10は論理和ゲート、3−11はキャリーライン、
3一12はキャリーを入力するためのNchトランジス
ター 3−13はレジスタにデータをラッチするための
制御信号、3−14はキャリーを入力し、3−l5のエ
ンコーダの出力をラッチするための制御信号、3−15
は1のある場所によりシフト数を求めるエンコーダ、3
−16はエンコーダ出カラッチ回路である.3−18は
出力制御信号、3−19はバス. いまビット1すなわち3−3には0が入力されており、
ビット2すなわち3−4に1が入力されている場合を考
える。そのときトランスファ3−5のゲートにはレジス
タの反転信号が入力されるためONL、トランスファ3
−6はOFFLている.また3−11のキャリーライン
は3−7、8のPchトランジスタによりプリチャージ
されている.さて3−14の制御信号がlに或ったとき
、3−12のトランジスタがONLキャリーが入力され
ビット1の論理和3−9にはキャリーラインからの入力
は0だがレジスタからの入力が1のため出力値は、0と
或る.次に、ビット2の論理和3−10にはキャリーラ
インの入力が0でレジスタからの入力も0のため、出力
値は1となる.又、ビット2以降の出力値はキャリーラ
インからの入力が1の為Oとなりビット2のみ1が出力
される。
The leading 1 detection circuit is used in floating point arithmetic, and detects the number of O's starting from the MSB for normalization, encodes the detected number of O's, and calculates the shift number. 3-1 to 3-2 are clocked inverters, 3-3 to 3-
4 is a latch circuit, 3-5 to 3-6 are transfer gates for determining whether or not to transmit the carry of the carry line of 3-11, and 3-7 to 3-8 are Pchs for precharging the carry line of 3-11. Transistor 3-9~
3-10 is an OR gate, 3-11 is a carry line,
3-12 is an Nch transistor for inputting carry; 3-13 is a control signal for latching data into the register; 3-14 is a control signal for inputting carry and latching the output of the encoder 3-15. , 3-15
is an encoder that calculates the shift number depending on the location of 1, 3
-16 is the encoder output car latch circuit. 3-18 is an output control signal, 3-19 is a bus. Currently, 0 is input to bit 1, that is, 3-3,
Consider the case where 1 is input to bits 2, 3-4. At that time, since the inverted signal of the register is input to the gate of transfer 3-5, ONL and transfer 3
-6 is OFFL. Further, the carry line 3-11 is precharged by the Pch transistors 3-7 and 8. Now, when the control signal 3-14 is at l, the ONL carry is input to the transistor 3-12, and the input from the carry line is 0 to the logical sum 3-9 of bit 1, but the input from the register is 1. Therefore, the output value is 0. Next, the input of the carry line to the logical sum 3-10 of bit 2 is 0 and the input from the register is also 0, so the output value is 1. Further, since the input from the carry line is 1, the output value after bit 2 becomes O, and only bit 2 is output as 1.

その、検出された値をエンコーダに入力しシフト数を3
−16でラッチする。出力制御信号3−18が1になる
とバス3−19にシフト数が出力される. 〔発明が解決しようとする課題〕 上述した従来の先行1検出回路は、レジスタのビ,ト数
が多い場合キャリーラインの負荷が重くなりキャリーラ
インのスピードにより先行1検出の性能が左右されてい
た。
Input the detected value to the encoder and set the shift number to 3.
Latch at -16. When the output control signal 3-18 becomes 1, the shift number is output to the bus 3-19. [Problem to be solved by the invention] In the conventional leading 1 detection circuit described above, when the number of bits in the register is large, the load on the carry line becomes heavy, and the performance of leading 1 detection is affected by the speed of the carry line. .

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

本発明による回路は、上位ビットと下位ビットに分割し
、上位ビットのキャリーラインをラッチする機能を有し
、該ラッチ信号により下位ビットの先行1検出信号を出
力するか、否かを決定する機能を有している。
The circuit according to the present invention has a function of dividing the upper bit and lower bit, latching the carry line of the upper bit, and determining whether or not to output a leading 1 detection signal of the lower bit based on the latch signal. have.

〔実施例〕〔Example〕

次に、本発明に付いて図面を用いて説明する。 Next, the present invention will be explained using the drawings.

第1図は本発明の第1の実施例である。ここでは、64
ビットの先行1検出回路で、64ビットを、2分割して
32ビットの先行l検出回路を2つ持つ場合を考える.
1−1〜1−3はクロ,クドインバータ、1−4〜1−
6はラッチ回路、1−7はレジスタにデータをラッチす
るための制御信号、1−8〜1−10は1−1 1のキ
ャリーラインのキャリーを伝えるかどうか.のトランス
ファーゲート、1−11〜1−13は1−27.1−2
8のキャリーラインをプリチャージするためのPchト
ランジスター 1−14 〜1−16は論理和ゲート、
1−17はキャリーを入力し、1−23のエンコーダの
出力をラッチするための制御信号、1−18〜1−19
はキャリーを入力するためのNchトランジスター 1
−20キャリーラインの反転信号、1−21は論理積、
1−22は1−26のエンコーダの出力をラッチするた
めの制御信号、1−23〜1−24は1のある場所によ
りシフト数を求めるエンコーダ、1−25〜1−26は
エンコーダ出力ラッチ回路、l−27〜1−26はキャ
リーラインである.いまビット1すなわち1−4には0
が入力されており、ビット2すなわち1−5に1が入力
されている、ビット3すなわち1−6には1が入力され
ている場合を考える。そのときトランスファ1−8のゲ
ートにはレジスタの反転信号が入力されるためONL、
トランスファ1−9はOFFL、トランスファ1−10
はOFFLている。又、1−27と1−28のキャリー
ラインはl−11〜1−13のPchトランジスタによ
りプリチャージされている。さて、1−17の制御信号
が1になったとき、1−18.1−19のトランジスタ
がONL上位32ビット下位32ビット各々にキャリー
が入力されビット1の論理和、1−14にはキャリーラ
インからの入力はOだがレジスタからの入力が1のため
出力値はOと戒る。次に、ビット2の論理和l−15に
はキャリーラインの入力が0でレジスタからの入力が0
のため出力値は1と成る。ス、ビット2以降の出力値は
キャリーラインから゜の入力が1の為論理和の出力はO
となりビット2のみ1が出力される。それと共に、1−
20により上位32ビットのキャリーが1−26でラッ
チされる。同様に、1−19から入力されたキャリーに
より論理和1−l6は1を出力し、検出された値はエン
コーダ−24より1−26でラッチされる。しかし、1
−25.1−26のラ,チデータをl−24のバスに出
力する場合、1−22が1となりl−25のデータが出
力され、1−23は1−20のラッチデータが0のため
1一23は0となりl−26のラッチデータは出力され
ない. 次に、上位32ビットのキャリーがすべて通過した場合
、1−20のラッチデータは1となり出力する場合1−
23が1となって1−26のデータが出力される。
FIG. 1 shows a first embodiment of the invention. Here, 64
Consider a case in which 64 bits are divided into two in a bit leading 1 detection circuit and two 32-bit leading 1 detection circuits are provided.
1-1 to 1-3 are black inverters, 1-4 to 1-
6 is a latch circuit, 1-7 is a control signal for latching data to the register, and 1-8 to 1-10 are 1-1 to indicate whether or not to transmit the carry of the carry line of 1. transfer gates, 1-11 to 1-13 are 1-27.1-2
Pch transistors 1-14 to 1-16 are OR gates for precharging the carry line of 8.
1-17 is a control signal for inputting carry and latching the output of encoder 1-23, 1-18 to 1-19
is an Nch transistor for inputting carry 1
-20 carry line inversion signal, 1-21 is AND,
1-22 is a control signal for latching the output of encoder 1-26, 1-23 to 1-24 are encoders that determine the shift number depending on the location of 1, and 1-25 to 1-26 are encoder output latch circuits. , l-27 to 1-26 are carry lines. Now bits 1, 1-4 are 0
Consider the case where 1 is input to bit 2, ie, 1-5, and 1 is input to bit 3, ie, 1-6. At that time, since the inverted signal of the register is input to the gate of transfer 1-8, ONL,
Transfer 1-9 is OFFL, transfer 1-10
is OFFL. Further, the carry lines 1-27 and 1-28 are precharged by Pch transistors 1-11 to 1-13. Now, when the control signal 1-17 becomes 1, the transistors 1-18, 1-19 input a carry into each of the upper 32 bits and lower 32 bits of the ONL, and the logical sum of bit 1, and the carry into 1-14. The input from the line is O, but the input from the register is 1, so the output value is O. Next, the input of the carry line is 0 and the input from the register is 0 to the logical sum l-15 of bit 2.
Therefore, the output value is 1. The output value from bit 2 onward is 1 from the carry line, so the output of the logical sum is 0.
Therefore, only bit 2 is output as 1. Along with that, 1-
By 20, the carry of the upper 32 bits is latched by 1-26. Similarly, the logical sum 1-l6 outputs 1 due to the carry input from 1-19, and the detected value is latched by the encoder 24 at 1-26. However, 1
-25. When outputting the latch data of 1-26 to the l-24 bus, 1-22 becomes 1 and the data of l-25 is output, and 1-23 is because the latch data of 1-20 is 0. 1-23 becomes 0, and the latch data of l-26 is not output. Next, if all the upper 32 bits of carry pass, the latch data of 1-20 becomes 1 and when outputting 1-
23 becomes 1 and data 1-26 is output.

第2図は、本発明の第二の実施例である。FIG. 2 shows a second embodiment of the invention.

2−1〜2−3は先行1検出回路、2−4〜2一6はキ
ャリー人力の為のNchトランジスタ、2−7はキャリ
ーを入力し、2−8〜2−9の先行1検出のキャリーを
ラッチするための制御信号、2−8〜2−9はラッチ回
路、2−10〜−12はエンコーダ、2−13〜2−1
5はエンコーダの出力をラッチしバスに出力する回路、
2−16はバス出力制御信号、2−17は2−16と2
−8の反転信号の論理積でバス出力制御信号、2−18
は2−17と2−9の反転信号の論理積でバス出力制御
信号である。
2-1 to 2-3 are leading 1 detection circuits, 2-4 to 2-6 are Nch transistors for carry human power, 2-7 is a carry input, and 2-8 to 2-9 are leading 1 detection circuits. Control signals for latching carry, 2-8 to 2-9 are latch circuits, 2-10 to -12 are encoders, 2-13 to 2-1
5 is a circuit that latches the encoder output and outputs it to the bus;
2-16 is the bus output control signal, 2-17 is 2-16 and 2
The bus output control signal is the AND of the inverted signals of -8, 2-18
is the AND of the inverted signals of 2-17 and 2-9 and is the bus output control signal.

いま、64ビットの先行1を検出する場合、2−1.2
−2.2−3はそれぞれ20ビット,20ビット,24
ビットに分割してあるとする。そこで、2−17が1と
成ったとき、上位20ビットが全てOの場合、2−1を
キャリーが全て通過したとする、そうすると2−8には
1がラッチされ2−17が1となり中位の2−14のデ
ータがバスに出力される。また上位40ビットが全て0
の場合2−9に2−2キャリーがラッチされ2−9は1
となり2−18はlとなり下位24ビットの先行1の結
果がバスに出力される。
Now, when detecting 64 bits of leading 1, 2-1.2
-2.2-3 are 20 bits, 20 bits, 24 bits respectively
Suppose it is divided into bits. Therefore, when 2-17 becomes 1, if the upper 20 bits are all O, suppose that all carries pass through 2-1, then 2-8 latches 1, and 2-17 becomes 1. Data in positions 2-14 are output to the bus. Also, the upper 40 bits are all 0.
In this case, 2-2 carry is latched on 2-9 and 2-9 is 1
Then, 2-18 becomes 1, and the result of the leading 1 of the lower 24 bits is output to the bus.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明は、わずかの回路を追加する
ことにより、上位ビットのキャリーラインの値をラッチ
しておき該ラッチ信号とバス出力制御信号との論理積を
とって下位のバス出力制御信号とすることにより、先行
1検出回路のキャリーラインの負荷が軽減され高速に先
行の1を検出することが出来る。
As explained above, by adding a small number of circuits, the present invention latches the value of the carry line of the upper bit, and then performs the logical product of the latch signal and the bus output control signal to control the lower bus output. By using a signal, the load on the carry line of the preceding 1 detection circuit is reduced and the preceding 1 can be detected at high speed.

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

第1図は、本発明の第1の実施例図である.1−1〜1
−3はクロ,クドインバータ、1−4〜1−6はラッチ
回路、1−7はレジスタにデータをラッチするための制
御信号、1−8〜1−10は1−11のキャリーライン
のキャリーを伝えるかどうかのトランスファーゲート、
1−11〜1−13は1−27.1−28のキャリーラ
インをプリチャージするためのPchトランジスター 
1−14〜1−16は論理和ゲート、1−17はキャリ
ーを入力し、1−23のエンコーダの出力をラッチする
ための制御信号、1−18〜1−19はキャリーを入力
するためのNchトランジスター 1−20はキャリー
ラインの反転信号、1−21は論理積、1−22は1−
26のエンフーダの出力をデッチするための制御信号、
1−23〜1−24は1のある場所によりシフト数ヲ求
メルエンコーダ、l−25〜1−26はエンコーダ出力
ラッチ回路,1−27〜1−26はキャリーラインであ
る。 第2図は本発明の第2実施例図である。 2−1〜2−3は先行1検出回路、2−4〜2−6はキ
ャリー人力の為のNchトランジスタ、2−7はキャリ
ーを入力し、2−8〜2−9の先行1検出のキャリーを
ラッチするための制御信号、2−8〜2−9はラッチ回
路、2−10〜2−12はエンコーダ、2−13〜2−
15はエンコーダの出力をラッチしバスiこ出力する回
路、2−16はバス出力制御信号、2−17は2−16
と2−8の反転信号の論理積でバス出力制御信号、2−
18は2−17と2−9の反転信号の論理積でバス出力
制御信号である. 第3図は本発四の従来技術を示す図である。 3−1〜3−2はクロックドインバータ、3−3〜3−
4はラッチ回路、3−5〜3−6は3一11のキャリー
ラインのキャリーを伝えるかどうかのトランスファーゲ
ート、3−7〜3−8は3−11のキャリーラインをプ
リチャージするためのPchトランジスター 3−9〜
3−10は論理和ゲート、3−11はキャリーライン、
3−12はキャリーを入力するためのNchトランジス
ター 3−13はレジスタにデータをラッチするための
制御信号、3−14はキャリーを入力し、3−l5のエ
ンコーダの出力をラッチするための制御信号、3−15
はlのある場所によりシフト数を求めるエンコーダ,3
−r6はエンコーダ出力ラッチ回路である.3−18は
出力制御信号、3−19はバス.
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention. 1-1~1
-3 is a clock inverter, 1-4 to 1-6 are latch circuits, 1-7 is a control signal for latching data to the register, 1-8 to 1-10 are carry lines of 1-11. Transfer gate to tell carry or not,
1-11 to 1-13 are Pch transistors for precharging the carry line of 1-27.1-28
1-14 to 1-16 are OR gates, 1-17 is a control signal for inputting a carry and latching the output of the encoder 1-23, and 1-18 to 1-19 are for inputting a carry. Nch transistor 1-20 is an inverted carry line signal, 1-21 is AND, 1-22 is 1-
a control signal for detaching the outputs of the 26 enhancers;
1-23 to 1-24 are encoders that determine the shift number depending on the location of 1, 1-25 to 1-26 are encoder output latch circuits, and 1-27 to 1-26 are carry lines. FIG. 2 is a diagram showing a second embodiment of the present invention. 2-1 to 2-3 are leading 1 detection circuits, 2-4 to 2-6 are Nch transistors for carry human power, 2-7 is a carry input, and 2-8 to 2-9 are leading 1 detection circuits. Control signals for latching carry, 2-8 to 2-9 are latch circuits, 2-10 to 2-12 are encoders, 2-13 to 2-
15 is a circuit that latches the output of the encoder and outputs it to the bus i, 2-16 is the bus output control signal, and 2-17 is the 2-16
and the inverted signal of 2-8 to generate the bus output control signal, 2-
18 is a bus output control signal which is the AND of the inverted signals of 2-17 and 2-9. FIG. 3 is a diagram showing the fourth prior art of the present invention. 3-1 to 3-2 are clocked inverters, 3-3 to 3-
4 is a latch circuit, 3-5 to 3-6 are transfer gates for determining whether or not to transmit the carry of the carry line of 3-11, and 3-7 to 3-8 are Pchs for precharging the carry line of 3-11. Transistor 3-9~
3-10 is an OR gate, 3-11 is a carry line,
3-12 is an Nch transistor for inputting carry; 3-13 is a control signal for latching data into the register; 3-14 is a control signal for inputting carry and latching the output of the encoder 3-l5. , 3-15
is an encoder that calculates the shift number depending on the location of l, 3
-r6 is an encoder output latch circuit. 3-18 is an output control signal, 3-19 is a bus.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] レジスタのデータのキャリーラインがソース、ドレイン
となるMOSトランジスタのゲートに入力し、該レジス
タの値により前段からのキャリーデータを伝播させ、該
レジスタデータの該キャリーラインの論理和により該レ
ジスタのMSBからの0の数を検出して、該検出された
0の数をエンコードし、シフト数を求める先行1検出回
路において、上位ビット群と下位ビット群に分割し、上
位ビット群のキャリーラインをラッチする機能を有し、
該ラッチ信号により下位ビット群の先行1検出信号を出
力するか、否かを決定する機能を有することを特徴とす
る先行1検出回路。
The data carry line of the register is input to the gate of the MOS transistor which becomes the source and drain, the carry data from the previous stage is propagated according to the value of the register, and the data is transmitted from the MSB of the register by the logical sum of the carry line of the register data. The leading 1 detection circuit detects the number of 0s, encodes the detected number of 0s, and calculates the shift number, and divides it into an upper bit group and a lower bit group, and latches the carry line of the upper bit group. Has a function,
A leading 1 detection circuit having a function of determining whether to output a leading 1 detection signal of a lower bit group based on the latch signal.
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