JPH0325673A - Digital signal processor - Google Patents

Digital signal processor

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Publication number
JPH0325673A
JPH0325673A JP15961589A JP15961589A JPH0325673A JP H0325673 A JPH0325673 A JP H0325673A JP 15961589 A JP15961589 A JP 15961589A JP 15961589 A JP15961589 A JP 15961589A JP H0325673 A JPH0325673 A JP H0325673A
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JP
Japan
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data
bus
bit
bits
digital signal
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Application number
JP15961589A
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Japanese (ja)
Inventor
Takanori Kuki
九鬼 隆訓
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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Publication of JPH0325673A publication Critical patent/JPH0325673A/en
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Abstract

PURPOSE:To attain the connection to such a circuit as a public circuit, etc., which treats an 8-bit sound signal nonlinearly quantized and to reduce the program value together with improvement of the processing speed with a digital signal processor by using two arithmetic parts which perform the computing operations based on the data of prescribed bits received from the 1st and 2nd buses and sends the computing results of prescribed bits to both buses respectively. CONSTITUTION:An arithmetic part 6 receives the data of prescribed bits from the 1st and 2nd buses 1 and 2 of prescribed bits to perform the multiplication based on a prescribed nonlinear rule and sends the multiplication result of a prescribed bit to the 2nd bus 2. At the same time, an arithmetic part 7 performs the computing operations including the addition by a nonlinear rule based on the data of prescribed bits received from both buses 1 and 2 and sends the computing result of a prescribed bit to the 1st bus 1. Thus it is possible to obtain a digital signal processor which can also be applied to an 8-bit signal quantized and treated by a public circuit network, etc., and can reduce the power consumption owing to the omission of the linear/nonlinear conversion and the decrease of the number of necessary circuits.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、音声信号に係るデータを扱うディジタル・シ
グナル・プロセッサに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a digital signal processor that handles data related to audio signals.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

この種のディジタル・シグナル・プロセッサ(DSP)
には、加算器や乗算器として浮動小数点形式又は固定小
数点形式の線形表現された数値を扱うものを内蔵したも
のが実用化されている。
This type of digital signal processor (DSP)
Some systems have been put into practical use that have built-in adders and multipliers that handle linearly expressed numerical values in floating-point or fixed-point format.

このようなディジタル・シグナル・プロセッサの一例が
第4図に示されている.この従来のディジタル・シグナ
ル・プロセッサは、16ビット固定小数点形式のもので
ある. この従来のディジタル・シグナル・プロセッサは、16
ビットのデータパス21. 22と、命令格納部23と
、汎用レジスタ24と、メモリ部25と、乗算部26と
、加算部27と、入出力部28: 29とで構威されて
いる. さらに、命令格納部23は、命令格納メモリ23Aと、
プログラム・カウンタ23Bと、スタック23Cとで構
成されている. メモリ部25は、16ビット/ワードのR A M (
Ran−dota Access Memory)25
Aと、16ビット/ワードのデータ格納メモリ25Bと
で構或されている。゛乗算部26は、16ビットの乗数
レジスタ26Aと、16ビットの被乗数レジスタ26B
と、乗算器26Cとで構或されている. 演算部27は、選択回路27Aと、16ビット×2のレ
ジスタ27Bと、加算I!能を含むA L U (Ar
ithmeLic and Logic Unit)2
7Cとで構成されている。
An example of such a digital signal processor is shown in Figure 4. This conventional digital signal processor is of a 16-bit fixed point format. This conventional digital signal processor has 16
Bit data path 21. 22, an instruction storage section 23, a general-purpose register 24, a memory section 25, a multiplication section 26, an addition section 27, and an input/output section 28:29. Furthermore, the instruction storage unit 23 includes an instruction storage memory 23A,
It consists of a program counter 23B and a stack 23C. The memory section 25 has 16 bits/word RAM (
Ran-dota Access Memory) 25
A and a 16-bit/word data storage memory 25B.゛The multiplication unit 26 includes a 16-bit multiplier register 26A and a 16-bit multiplicand register 26B.
and a multiplier 26C. The calculation unit 27 includes a selection circuit 27A, a 16-bit×2 register 27B, and an addition I! ALU (Ar
ithmeLic and Logic Unit)2
It is composed of 7C.

入出力部28は、シリアル入力回路28Aと、シリアル
出力回路28Bとで構威されており、入出力部29は、
パラレル入力回路29Aと、パラレル出力回路29Bと
で構或されている。
The input/output section 28 is composed of a serial input circuit 28A and a serial output circuit 28B, and the input/output section 29 is composed of a serial input circuit 28A and a serial output circuit 28B.
It consists of a parallel input circuit 29A and a parallel output circuit 29B.

ところで、人間の音声波形をディジタル表現するとき、
線形な2進数表現では12ビット及び13ビット程度の
量子化を行えば、音質を殆ど損なうことはないので、こ
のような構或の従来のディジタル・シグナル・プロセッ
サにより、音声波形に係るデータが処理できる。
By the way, when expressing a human voice waveform digitally,
In linear binary representation, if quantization is performed to about 12 and 13 bits, there is almost no loss in sound quality, so conventional digital signal processors with this structure can process data related to audio waveforms. can.

〔発明が解決しようとするit’M) 上述した従来のディジタル・シグナル・プロセッサは、
線形量子化された数値で演算を行う.一方、CCITT
 (国際電信電話諮問委員会)勧告G.711に規定さ
れているμ一Law又はA−La一と呼ばれる非線形則
で量子化を行えば、sbttl子化で先に述べたl2〜
13ビット線形量子化と同等の音質が得られることは良
く知られている。公衆回線網等でもこの8bitil子
化された信号が伝送されることが殆どである. この公衆回線等に従来のディジタル・シグナル・プロセ
ッサを接続する場合、入力データを非線形/線形変換を
行ってから演算処理し、結果を線形/非線形変換してか
ら出力せねばならない。従って、ディジタル・シグナル
・プロセッサに外付けの変換回路を設けるか又はディジ
タル・シグナル・プロセッサのソフトウェアで変換処理
を行わねばならない。
[It'M to be solved by the invention] The conventional digital signal processor described above is
Perform operations on linearly quantized numbers. On the other hand, CCITT
(International Telegraph and Telephone Advisory Committee) Recommendation G. If quantization is performed according to the nonlinear law called μ-Law or A-La- specified in 711, l2~ as mentioned earlier in sbttl childization
It is well known that sound quality equivalent to 13-bit linear quantization can be obtained. In most cases, this 8-bit signal is transmitted even on public telephone networks. When a conventional digital signal processor is connected to this public line, it is necessary to perform arithmetic processing on input data after nonlinear/linear conversion, and output the result after linear/nonlinear conversion. Therefore, it is necessary to provide an external conversion circuit to the digital signal processor or to perform the conversion process using the software of the digital signal processor.

さらに、従来のディジタル・シグナル・プロセッサの内
部処理は線形に変換して行うため12ビットないし13
ビットの演算となり、メモリの容量増および消費電流の
増加をまねく欠点がある。
Furthermore, since the internal processing of conventional digital signal processors is performed by linear conversion,
This involves bit operations, which has the disadvantage of increasing memory capacity and current consumption.

本発明の目的は、このような欠点を除去し、線形/非線
形の変換を必要とせず、かつ回路を削減して消費電力を
削減できるディジタル・シグナル・プロセッサを提供す
ることにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a digital signal processor that eliminates such drawbacks, does not require linear/nonlinear conversion, and can reduce circuitry and power consumption.

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

第1の発明は、所定ビットのデータを収容するメモリ部
とデータ処理の命令を格納する格納部とデータの入出力
をする入出力部とを所定ビット数の第1のバスが収容し
、データの演算をするディジタル・シグナル・プロセッ
サであって、所定ビットの第2のバスと、 前記第1のバスから所定ビットのデータを受け取り、予
め定められた非線形則による乗算をし、所定ビットの乗
算結果を前記第2のバスに送出する演算部と、 前記第1と第2のバスからの所定ビットのデータに基づ
いて、前記非線形則による加算を含む演算をし、所定ビ
ットの演算結果を前記第1のバスに送出する演算部とを
有することを特徴としている。
In the first invention, a first bus having a predetermined number of bits accommodates a memory section that accommodates data of a predetermined bit, a storage section that stores data processing instructions, and an input/output section that inputs and outputs data. A digital signal processor that performs an operation, which receives data of a predetermined bit from a second bus of a predetermined bit and the first bus, performs multiplication according to a predetermined nonlinear rule, and performs multiplication of a predetermined bit. an arithmetic unit that sends a result to the second bus; and an arithmetic unit that performs an arithmetic operation including addition according to the nonlinear rule based on predetermined bit data from the first and second buses, and transmits the predetermined bit arithmetic result to the predetermined bit data. It is characterized by having an arithmetic unit that sends data to the first bus.

第2の発明は、所定ビットのデータを収容するメモリ部
とデータ処理の命令を格納する格納部とデータの人出力
をする入出力部とを所定ビットの第1のバスが収容し、
データの演算をするディジタル・シグナル・プロセッサ
であって、前記第1のバスからのデータを、予め定めら
れた非線形則の所定ビットを含むビットのデータで演算
する演算部とを有することを特徴としている。
In the second invention, a first bus of a predetermined bit accommodates a memory section that accommodates data of a predetermined bit, a storage section that stores a data processing instruction, and an input/output section that outputs data,
A digital signal processor that performs arithmetic operations on data, characterized by having an arithmetic unit that operates on data from the first bus using bit data including predetermined bits according to a predetermined nonlinear rule. There is.

第3の発明は、所定ビットのデータを収容するメモリ部
とデータ処理の命令を格納する格納部とデータの人出力
をする入出力部とを所定ビットの焔1のバスが収容し、
データの演算をするディジタル・シグナル・プロセッサ
であって、所定ビットを含むビットの第3のバスと、前
記第1のバスから所定ビッ・トのデータを受け取り、予
め定められた非線形則による乗算をし、所定ビットを含
むビットのデータを前記第3のバスに送出する演算部と
、 前記第1のバスからの所定ビットのデータと前記第3の
バスからの所定ビットを含むビットのデータとに基づい
て前記非線形則による加算を含む演算をし、所定ビット
の演算結果を前記第1のバスに送出する演算部とを有す
ることを特徴としている. 〔実施例〕 次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
. 第1図は、本発明の一実施例を示す構或図である.本実
施例であるディジタル・シグナル・プロセッサは、音声
信号に係るデータの演算処理をするものである. このディジタル・シグナル・プロセッサは、8ビットの
データバス1,2と、データバスlに接続され、プログ
ラムを格納している命令格納部3と、データバス1に接
続され、8ビット×2の汎用レジスタ4と、データバス
lに接続され、データを保持するメモリ部5と、データ
バスlに接続されている乗算部6と、データバス1に接
続され、さらにデータバス2を介して乗算部6に接続さ
れている演算部7と、データバスlに接続され、データ
の人出力をする入出力部8,9とで構威されている。
In the third invention, a bus of a predetermined bit of flame 1 accommodates a memory section that accommodates data of a predetermined bit, a storage section that stores instructions for data processing, and an input/output section that outputs data,
A digital signal processor that performs data operations, which receives data of predetermined bits from a third bus of bits containing predetermined bits and the first bus, and performs multiplication according to a predetermined nonlinear rule. an arithmetic unit that sends bit data including a predetermined bit to the third bus; and a predetermined bit data from the first bus and a bit data including the predetermined bit from the third bus. and an arithmetic unit that performs an arithmetic operation including addition according to the nonlinear rule based on the above-mentioned nonlinear rule, and sends the arithmetic result of a predetermined bit to the first bus. [Example] Next, an example of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a structural diagram showing an embodiment of the present invention. The digital signal processor of this embodiment performs arithmetic processing on data related to audio signals. This digital signal processor is connected to 8-bit data buses 1 and 2 and data bus 1, and is connected to an instruction storage section 3 storing a program and data bus 1, and has an 8-bit x 2 general-purpose A register 4, a memory section 5 connected to the data bus l and holding data, a multiplication section 6 connected to the data bus l, and a multiplication section 6 connected to the data bus 1 and further connected to the data bus 2. It consists of an arithmetic unit 7 connected to the data bus 1, and input/output units 8 and 9 connected to the data bus 1 for outputting data.

さらに、命令格納部3は、プログラムが書き込まれてお
り、データバスlに命令を送る命令格納メモリ3Aと、
命令格納メモリ3Aにアドレスを送るプログラム・カウ
ンタ3Bと、プログラム・カウンタ3Bに接続されてい
るスタック3Cとで構威されている. メモリ部5は、データバスlからアドレスが入力され、
データバスlとデータの伝送をする8ビット/ワードの
R A M (Random Access Memo
ry)5Aと、データバスlからアドレスが人力され、
データバス1にデータを送る8ビット/ワードのデータ
格納メモリ5Bとで構威されている.乗算部6は、デー
タバスlか・ら乗数を受け取る8ビットの乗数レジスタ
6Aと、データバス1から被乗数を受け取る8ビットの
被乗数レジスタ6Bと、乗数レジスタ6Aからの乗数と
被乗数レジスタ6Bからの被乗数との、非線形の乗算を
し、8ビットの積のデータをデータバス2に送る乗算器
6Cとで構威されている. 演算部7は、データバス1又は2からのデータを選択す
る選択回路7Aと、データバス1とデータの伝送をする
8ビット×2のレジスタ7Bと、選択回路7Aからのデ
ータとレジスタ7Bからのデータとの、非線形加算を含
む演算をするALU(Arithmetic and 
Logic Unit) 7 Cとで構威されている. 入出力部8は、データバス1に接続され、シリアルデー
タとシフト・クロックとが入力されるシリアル人力回路
8Aと、データバス1に接続され、シフト・クロックが
入力されてシリアルデータを出力するシリアル出力回路
8Bとで構威されている. 入出力部9は、データバス1に接続され、8ビットのパ
ラレルデータが入力されるパラレル人力回19Aと、デ
ータバスlに接続され、8ビットのパラレルデータを出
力するパラレル出力回路9Bとで構威されている. 次に、このような構戒のディジタル・シグナル・プロセ
ッサの動作について説明する。
Furthermore, the instruction storage unit 3 includes an instruction storage memory 3A in which a program is written and sends instructions to the data bus l;
It consists of a program counter 3B that sends addresses to the instruction storage memory 3A, and a stack 3C connected to the program counter 3B. The memory unit 5 receives an address from the data bus l,
An 8-bit/word RAM (Random Access Memo) that transmits data with the data bus l.
ry) 5A and the address is entered manually from the data bus l,
It consists of an 8-bit/word data storage memory 5B that sends data to the data bus 1. The multiplier 6 includes an 8-bit multiplier register 6A that receives a multiplier from the data bus 1, an 8-bit multiplicand register 6B that receives the multiplicand from the data bus 1, and a multiplicand that receives the multiplicand from the multiplier register 6A and the multiplicand from the multiplicand register 6B. and a multiplier 6C that performs nonlinear multiplication and sends 8-bit product data to the data bus 2. The arithmetic unit 7 includes a selection circuit 7A that selects data from the data bus 1 or 2, an 8-bit x 2 register 7B that transmits data to and from the data bus 1, and a selection circuit 7A that selects data from the selection circuit 7A and a register 7B. ALU (Arithmetic and
Logic Unit) 7C. The input/output section 8 includes a serial human power circuit 8A connected to the data bus 1 to which serial data and a shift clock are input, and a serial human circuit 8A connected to the data bus 1 to which the shift clock is input and outputs serial data. It is composed of output circuit 8B. The input/output section 9 consists of a parallel human circuit 19A connected to the data bus 1 and inputting 8-bit parallel data, and a parallel output circuit 9B connected to the data bus 1 outputting 8-bit parallel data. I'm being intimidated. Next, the operation of such a digital signal processor will be explained.

このディジタル・シグナル・プロセッサは、命令格納メ
モリ3Aに書き込まれたプログラムをプログラム・カウ
ンタ3Bの指示で順に読み出して実行する。命令として
は、内部バスに接続された各種メモリや人,出力回路、
演算回路間の各種転送命令が用意されている.例えば、
rRAM5Aの100番地に格納されているデータを、
乗算器6Cの一方の入力である被乗数レジスタ6Bへロ
ードせよ」という命令が実行可能である。
This digital signal processor sequentially reads and executes programs written in the instruction storage memory 3A according to instructions from the program counter 3B. The commands include various memories and people connected to the internal bus, output circuits,
Various transfer instructions between arithmetic circuits are available. for example,
The data stored at address 100 of rRAM5A is
It is possible to execute the command "Load into multiplicand register 6B, which is one input of multiplier 6C."

このディジタル・シグナル・プロセッサに量子化された
信号波形を入力すれば、目的に応じたプログラムを命令
格納メモリ3Aに用意しておくことにより、フィルタリ
ングやフーリエ変換等のディジタル信号処理を施した信
号を出力することが可能である. このような処理は、従来のディジタル・シグナル・プロ
セッサでも全く共通の事柄であるが、従来技術は乗算器
及びA L Uが16ビットの線形量子化された数値同
志の演算を行うものである。これに対して、本実施例で
あるディジタル・シグナル・プロセッサでは、CCrT
T勧告G.711に示される非線形則、すなわち8ビッ
トのμ−Law則で量子化された数値同志の演算を行う
ものである点が異なる. ここでμ−Law則で量子化された数値について説明し
ておく. μ−Law則の数値は8bitで表現されこれをb,〜
b0とする。
When a quantized signal waveform is input to this digital signal processor, a program corresponding to the purpose is prepared in the instruction storage memory 3A, and the signal is processed by digital signal processing such as filtering and Fourier transformation. It is possible to output. Such processing is completely common in conventional digital signal processors, but in the conventional technology, multipliers and ALUs perform operations on 16-bit linearly quantized numerical values. On the other hand, in the digital signal processor of this embodiment, CCrT
T RecommendationG. The difference is that it performs calculations on quantized numbers using the nonlinear law shown in 711, that is, the 8-bit μ-Law law. Here, we will explain the numerical values quantized using the μ-Law law. The numerical value of μ-Law law is expressed in 8 bits, which is expressed as b, ~
Let it be b0.

さらに、b,は、極性を示し、1なら正、0なら負と意
味付けられている。
Further, b indicates polarity, and 1 means positive and 0 means negative.

b& bs b.は、セグメント番号(k)を示し、1
11ならセグメント1、000ならセグメント8と意味
付けられている. bs bt bt  beは、ステップ番号(m)を示
し、11l1ならステップ1 、0000ならステップ
16と意味付けられている.従って、線形表現になおす
と下弐になる。
b& bs b. indicates the segment number (k), 1
11 means segment 1, and 000 means segment 8. bs bt bt be indicates the step number (m), and 11l1 means step 1, and 0000 means step 16. Therefore, if we convert it into a linear expression, it becomes 下2.

線形値の絶対値−2”X (m+15.5) −33こ
のような表現形式の8bitデータの演算を行う乗算器
6Cは、乗数の8ビットと被乗数の8bitのあわせて
16ビットのアドレスを持つROM(ReaOnly 
Memory)により容易に実現できるし、一部論理回
路化することにより、そのROM容量を更に小さくでき
ることは明らかである。また、加算器についても、乗算
器と全く同様である。
Absolute value of linear value -2"X (m+15.5) -33 The multiplier 6C, which operates on 8-bit data in such an expression format, has a total of 16 bits of address, including 8 bits of the multiplier and 8 bits of the multiplicand. ROM (ReaOnly
It is clear that the ROM capacity can be further reduced by converting a portion into a logic circuit. Also, the adder is exactly the same as the multiplier.

ところで、第1図に示されるディジタル・シグナル・プ
ロセッサを用いてディジタル信号処理を行うと、乗算結
果も加算結果も8ビット化されてしまうために計算途中
で切り捨てが生じ、この切り捨てが累積して大きな演算
誤差を生ずる場合がある。
By the way, when digital signal processing is performed using the digital signal processor shown in Figure 1, both multiplication and addition results are converted to 8 bits, so truncation occurs during calculation, and this truncation accumulates. This may result in large calculation errors.

第2図は、このような場合に用いられる、第2の発明の
一例を示す図である。この加X器.乗算器は、8ビント
で切り捨てられ・る下位桁の数値を、μ−Law則に準
じて9ビット以」二に拡張して保存しようとするもので
ある.この加算器.乗算器では、8ビットを11ビット
に拡張している。すなわち、加算器,乗算器には、8ビ
ットのb1〜b,に、3ビットのb−.−b..,が付
加された11ビットの数値が入力される.そして、加算
器,乗算器は、これらの数値を処理し、11ビットの数
値を出力ずる,b−+b−zb−3の番号をnとし、数
値を線形表現になおすと下弐になる。
FIG. 2 is a diagram showing an example of the second invention used in such a case. This adder. The multiplier attempts to expand and store the lower digit value, which is rounded down to 8 bits, to 9 bits or more according to the μ-Law rule. This adder. In the multiplier, 8 bits are expanded to 11 bits. That is, the adder and multiplier have 8 bits b1 to b, and 3 bits b-. -b. .. An 11-bit number with , added is input. Then, the adder and multiplier process these numerical values and output an 11-bit numerical value.Letting the number of b-+b-zb-3 be n, and converting the numerical value into a linear representation, it becomes lower 2.

線形値の絶対値=2”x (m+15.5) +2ト’
Xn−33 このように、この加算器,乗算器は、拡張数値表現によ
り、8 bitをllbitに拡張している。なお、入
力数値として拡張されていない8ビットpLaw則の数
値を使用するときには、拡張された部分の各ビットがゼ
ロであると見なせば良い。このような加算器,乗算器は
、前例と同様ROMや論理回路の組合せで容易に実現で
き、またA−1、ah刑の適用も可能である。
Absolute value of linear value = 2"x (m+15.5) +2t'
Xn-33 In this way, this adder and multiplier expands 8 bits to 11 bits by extended numerical expression. Note that when using an unexpanded 8-bit pLaw law value as an input numerical value, it is sufficient to assume that each bit of the expanded part is zero. Such adders and multipliers can be easily realized by a combination of ROM and logic circuits as in the previous example, and A-1 and ah techniques can also be applied.

第3図は、第3の発明の一例を示す構成図である。この
本実施例であるディジタル・シグナル・プロセッサは、
8ビットのデータバスllと、13ビットのデータバス
12と、データバス11に接続され、プログラムを格納
している命令格納部13と、データバス1lに接続され
、8ビット×2の汎用レジスク14と、データバス1l
に接続され、データを保持するメモリ部15と、データ
バス11に接続されている乗算部16と、データバス1
lに接続され、さらにデータバスl2を介して乗算部l
6に接続されている演算部17と、データバス11に接
続され、データの入出力をする入出力部18. 19と
で構或されている.さらに、命令格納部l3は、プログ
ラムが書き込まれており、データバス1lに命令を送る
命令格納メモリ13Aと、命令格納メモリ13Aにアド
レスを送るプログラム・カウンタ13Bと、プログラム
・カウンタ13Bに接続されているスタック13Cとで
構威されている. メモリ部15は、データバス11からアドレスが入力さ
れ、データバス11とデータの伝送をする8ビット/ワ
ードのRAM15Aと、データバス11からアドレスが
人力され、データバスl1にデータを送る8ビット/ワ
ードのデータ格納メモリ15Bとで構成されている。
FIG. 3 is a configuration diagram showing an example of the third invention. The digital signal processor of this embodiment is
An 8-bit data bus 11, a 13-bit data bus 12, an instruction storage section 13 connected to the data bus 11 and storing a program, and an 8-bit x 2 general-purpose register 14 connected to the data bus 1l. and data bus 1l
a memory unit 15 connected to the data bus 11 and holding data; a multiplication unit 16 connected to the data bus 11;
l and further connected to the multiplier l via the data bus l2.
an input/output section 18 connected to the data bus 11 and inputting and outputting data. It is made up of 19. Further, the instruction storage section l3 is connected to an instruction storage memory 13A in which a program is written and sends instructions to the data bus 1l, a program counter 13B that sends an address to the instruction storage memory 13A, and a program counter 13B. It is configured with stack 13C. The memory section 15 includes an 8-bit/word RAM 15A to which an address is input from the data bus 11 and transmits data to the data bus 11, and an 8-bit/word RAM 15A to which an address is input from the data bus 11 and transmits data to the data bus 11. It is composed of a word data storage memory 15B.

乗算部l6は、データバス11から乗数を受け取る8ビ
ットの乗数レジスタ16Aと、データバス11から被乗
数を受け取る8ビットの被乗数レジスタ16Bと、乗数
レジスタ16Aからの乗数と被乗数レジスタ16Bから
の被乗数との、非線形の乗算をし、13ビットの積のデ
ータをデータバス2に送る乗算器16cとで構成されて
いる。
The multiplier 16 includes an 8-bit multiplier register 16A that receives a multiplier from the data bus 11, an 8-bit multiplicand register 16B that receives a multiplicand from the data bus 11, and a multiplicand between the multiplier from the multiplier register 16A and the multiplicand from the multiplicand register 16B. , and a multiplier 16c that performs nonlinear multiplication and sends 13-bit product data to the data bus 2.

演算部17は、データバス11又はl2からのデータを
選択する選択回路17Aと、データバス11とデータの
伝送をする13ビット×2のレジスタ17Bと、選択回
路17Aからのデータとレジスタ17Bからのデータと
の、非線形加算を含む演算をするA I., U17C
とで構戒されている。
The arithmetic unit 17 includes a selection circuit 17A that selects data from the data bus 11 or l2, a 13-bit x 2 register 17B that transmits data to and from the data bus 11, and a selection circuit 17A that selects data from the selection circuit 17A and a register 17B. AI that performs operations including non-linear addition with data. , U17C
It is strictly advisable to do so.

入出力部l8は、データバス1lに接続され、シリアル
データとシフト・クロックとが入力されるシリアル入力
回路18Aと、データバス11に接続され、シフト・ク
ロックが入力されてシリアルデータを出力するシリアル
出力回路18とで構威されている。
The input/output unit 18 includes a serial input circuit 18A connected to the data bus 1l, to which serial data and a shift clock are input, and a serial input circuit 18A connected to the data bus 11, to which the shift clock is input and outputs serial data. It is composed of an output circuit 18.

入出力部19は、データバス11に接続され、8ビット
のパラレルデータが入力されるパラレル入力回路19A
と、データバス1工に接続され、8ビットのパラレルデ
ータを出力するパラレル出力回路19Bとで構威されて
いる。
The input/output section 19 is connected to the data bus 11 and includes a parallel input circuit 19A into which 8-bit parallel data is input.
and a parallel output circuit 19B connected to the data bus 1 and outputting 8-bit parallel data.

このような構或のディジタル・シグナル・プロセッサは
、拡張表現として8 bitをi3bitに拡張した例
である。すなわち、メモリ部,入出力部,レジスタ,デ
ータパス等すべてを13bitに拡張するのではなく、
乗算器16の出力,加算機能を含むALU17Cの入出
力および加算結果を一時蓄えておくためのレジスタ17
Bのみを拡張しているため、全体のデータバス11やメ
モリは8bit構成のままで済んでいる. なお、ALU17Cの出力の13ビット構或レジスタ(
アキュムレータ)17Bから、データをメモリや出力回
路に転送を行うと、8bitを超える部分は切り捨てら
れてしまう。従って、演算の途中結果をメモリに必ず格
納しなければならないようなディジタル信号処理に、こ
のディジタル・シグナル・プロセッサを適用しても切り
捨て誤差の蓄積は避けられない.しかし、このディジタ
ル・シグナル・プロセッサにおいて、アキュムレータ1
7Bが2つあることを利用して演算の途中ではメモリへ
転送せずにアキュムレータ17Bに残しておくようにし
、演算の最終結果のみをメモリや出力回路へ転送するよ
うにプログラムを工夫すれば誤差のIAmは無い. このようにして、ディジタル数値の加算器,乗算器を含
み、加算器の入出力及び乗算器の人出力がすぺてCCI
TT勧告G.711に示されるμ−La一則又はA−L
aw則のBbit数であるディジタル・シグナル・プロ
セッサを提供できる。
A digital signal processor having such a structure is an example in which 8 bits are expanded to i3 bits as an extended representation. In other words, instead of expanding the memory section, input/output section, registers, data path, etc. to 13 bits,
A register 17 for temporarily storing the output of the multiplier 16, the input/output of the ALU 17C including the addition function, and the addition result.
Since only B is expanded, the entire data bus 11 and memory remain in an 8-bit configuration. Note that the 13-bit structure register (
When data is transferred from the accumulator 17B to the memory or output circuit, the portion exceeding 8 bits is discarded. Therefore, even if this digital signal processor is applied to digital signal processing where intermediate results of operations must be stored in memory, the accumulation of truncation errors is unavoidable. However, in this digital signal processor, accumulator 1
By taking advantage of the fact that there are two 7Bs, it is possible to leave the calculation in the accumulator 17B without transferring it to the memory during the calculation, and if the program is devised so that only the final result of the calculation is transferred to the memory or output circuit, the error can be reduced. There is no IAm. In this way, including digital numerical adders and multipliers, the input/output of the adder and the human output of the multiplier are all CCI
TT Recommendation G. μ-La rule or A-L shown in 711
It is possible to provide a digital signal processor with an aw-law Bbit number.

また、ディジタル数値の加算器,乗算器を含み、加算器
の入出力,および乗算器の入出力がすべて9ビット以上
のディジタル数値でありかつその9ビット以上のディジ
タル数値の上位8ビットがCCIT丁勧告G.711に
示されるμ一La一則又はALa一則であるディジタル
・シグナル・プロセッサを提供できる。
It also includes an adder and a multiplier for digital numbers, and the input/output of the adder and the input/output of the multiplier are all digital numbers of 9 bits or more, and the upper 8 bits of the digital number of 9 bits or more are CCIT numbers. Recommendation G. It is possible to provide a digital signal processor that is μ-La-law or ALa-law as shown in 711.

さらに、ディジタル数値の加K器,乗算器,データメモ
リ,論理演算器,レジスタ,入力回路.出力回路及びそ
れらを結ぶデータパスを含み、加算器と乗算器は先の特
徴を有し、データパスのうち加算器,乗算器,レジスタ
の3者を結ぶ部分のみ9ビット以上のバスであるが、他
のデータパスは8bi−バスであるディジタル・シグナ
ル・プロセッサを提供できる。
Furthermore, digital value adders, multipliers, data memories, logical operators, registers, and input circuits. It includes an output circuit and a data path connecting them, and the adder and multiplier have the above characteristics, and only the part of the data path that connects the adder, multiplier, and register is a bus of 9 bits or more. , the other datapath can provide a digital signal processor that is an 8bi-bus.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明によれば、公衆回線等の例
えば8bit非線形量子化された音声信号を扱う回線と
接続する際には、線形/非線形変換を行う必要がなくな
る。これは線形/非線形変換をハードウエアで実現する
ことと比較すると、回路の削減が可能であり、ソフトウ
ェアで実現することと比較するとプログラム量の削減,
処理速度の向上効果がある。
As described above, according to the present invention, there is no need to perform linear/nonlinear conversion when connecting to a line that handles 8-bit nonlinear quantized audio signals, such as a public line. Compared to realizing linear/nonlinear conversion using hardware, this allows for a reduction in circuitry, and compared to realizing linear/nonlinear conversion using software, the amount of programs can be reduced.
It has the effect of improving processing speed.

また、内部の入出力部,メモリ部等が例えば8bit構
或で済むので、回路の削減効果および消費電力の削減効
果がある。
Furthermore, since the internal input/output section, memory section, etc. only need to have an 8-bit structure, for example, there is an effect of reducing the number of circuits and reducing power consumption.

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

第1図は、第1の発明の一実施例を示す構成図、第2図
は、第2の発明を実施した、ディジタル・シグナル・プ
ロセッサの加算器,乗算器部分の説明図、 第3図は、第3の発明の一実施例を示す構或図、第4図
は、従来のディジタル・シグナル・プロセッサの一例を
示す構戒図である。 1,2・・・データパス 3・・・・・命令格納部 4・・・・・汎用レジスタ 5・・・・・メモリ部 6・・・・・乗算部 7・・・・・演算部 8,9・・・入出力部
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the first invention, FIG. 2 is an explanatory diagram of the adder and multiplier portions of a digital signal processor implementing the second invention, and FIG. 4 is a structural diagram showing an example of the third invention, and FIG. 4 is a structural diagram showing an example of a conventional digital signal processor. 1, 2... Data path 3... Instruction storage section 4... General purpose register 5... Memory section 6... Multiplying section 7... Arithmetic section 8 , 9... input/output section

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)所定ビットのデータを収容するメモリ部とデータ
処理の命令を格納する格納部とデータの入出力をする入
出力部とを所定ビット数の第1のバスが収容し、データ
の演算をするディジタル・シグナル・プロセッサであっ
て、 所定ビットの第2のバスと、 前記第1のバスから所定ビットのデータを受け取り、予
め定められた非線形則による乗算をし、所定ビットの乗
算結果を前記第2のバスに送出する演算部と、 前記第1と第2のバスからの所定ビットのデータに基づ
いて、前記非線形則による加算を含む演算をし、所定ビ
ットの演算結果を前記第1のバスに送出する演算部とを
有することを特徴とするディジタル・シグナル・プロセ
ッサ。
(1) A first bus with a predetermined number of bits accommodates a memory section that stores data of a predetermined bit, a storage section that stores data processing instructions, and an input/output section that inputs and outputs data, and performs data operations. A digital signal processor that receives data of predetermined bits from a second bus of predetermined bits and the first bus, performs multiplication according to a predetermined nonlinear rule, and converts the multiplication result of the predetermined bits into the data of the predetermined bits. an arithmetic unit that sends data to a second bus; and performs an arithmetic operation including addition according to the nonlinear rule based on predetermined bit data from the first and second buses, and transfers the predetermined bit arithmetic result to the first bus. A digital signal processor comprising: an arithmetic unit that sends signals to a bus;
(2)所定ビットのデータを収容するメモリ部とデータ
処理の命令を格納する格納部とデータの入出力をする入
出力部とを所定ビットの第1のバスが収容し、データの
演算をするディジタル・シグナル・プロセッサであって
、 前記第1のバスからのデータを、予め定められた非線形
則の所定ビットを含むビットのデータで演算する演算部
とを有することを特徴とするディジタル・シグナル・プ
ロセッサ。
(2) A first bus of a predetermined bit accommodates a memory section that accommodates data of a predetermined bit, a storage section that stores data processing instructions, and an input/output section that inputs and outputs data, and performs data operations. A digital signal processor, characterized in that it has an arithmetic unit that operates on data from the first bus using bit data including a predetermined bit according to a predetermined nonlinear rule. processor.
(3)所定ビットのデータを収容するメモリ部とデータ
処理の命令を格納する格納部とデータの入出力をする入
出力部とを所定ビットの第1のバスが収容し、データの
演算をするディジタル・シグナル・プロセッサであって
、 所定ビットを含むビットの第3のバスと、 前記第1のバスから所定ビットのデータを受け取り、予
め定められた非線形則による乗算をし、所定ビットを含
むビットのデータを前記第3のバスに送出する演算部と
、 前記第1のバスからの所定ビットのデータと前記第3の
バスからの所定ビットを含むビットのデータとに基づい
て前記非線形則による加算を含む演算をし、所定ビット
の演算結果を前記第1のバスに送出する演算部とを有す
ることを特徴とするディジタル・シグナル・プロセッサ
(3) A first bus of a predetermined bit accommodates a memory section that accommodates data of a predetermined bit, a storage section that stores data processing instructions, and an input/output section that inputs and outputs data, and performs data operations. A digital signal processor, comprising: a third bus of bits including a predetermined bit; and a third bus of bits including the predetermined bit; an arithmetic unit that sends the data to the third bus; and an arithmetic unit that performs addition according to the nonlinear rule based on the predetermined bit data from the first bus and the bit data including the predetermined bit from the third bus. and an arithmetic unit that performs an arithmetic operation including the following and sends the arithmetic result of a predetermined bit to the first bus.
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