JPH04216125A - Multiinput adder circuit - Google Patents

Multiinput adder circuit

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Publication number
JPH04216125A
JPH04216125A JP2402365A JP40236590A JPH04216125A JP H04216125 A JPH04216125 A JP H04216125A JP 2402365 A JP2402365 A JP 2402365A JP 40236590 A JP40236590 A JP 40236590A JP H04216125 A JPH04216125 A JP H04216125A
Authority
JP
Japan
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exclusive
circuit
signal
input
outputs
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2402365A
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Japanese (ja)
Inventor
Gensuke Goto
後藤 源助
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Publication of JPH04216125A publication Critical patent/JPH04216125A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To obtain a multiinput adder circuit which can meet both requirements of a high processing speed and layout regularity by contriving the logical constitution of the circuit so that the circuit can be applied to the same digit addition of a input number which is equal to the multiple of 5 or lager than the multiple by one. CONSTITUTION:This multiinput adder circuit is provided with the 1st exclusive OR circuit (a) which outputs the exclusive OR signal S1 of the 1st and 2nd input signals x1 and x2, 2nd exclusive OR circuit (b) which outputs the exclusive OR signal S2 of the 3rd and 4th input signals X3 and x4, 3rd exclusive OR circuit (c) which outputs the exclusive OR signal S3 of the signals S1 and S2, 4th exclusive OR circuit (d) which outputs the exclusive OR signal S4 of the 5th input signal X5 and the 1st intermediate carry input CIN1 from a lower digit, 5th exclusive OR circuit (e) which outputs the exclusive OR signal S5 of the signals S3 and S4, and 6th exclusive OR circuit (f) which outputs the sum signal SSUM of a relevant digit by EXCLUSIVE ORing the signal S5 and the 2nd intermediate carry input CIN2 from the lower digit.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、乗算回路の部分積加算
などに適用する多入力加算回路、特に5の倍数かそれよ
りも1多い(または少ない)入力数の同位桁加算に好適
な多入力加算回路に関する。一般に、nビットのディジ
タルデータ同士の並列乗算処理(ai×bi、但しiは
0〜n−1)は、図5にn=8の例を示すように、n段
×n個(64個)の部分積(a0b0〜a7b7)を求
めた後、それぞれの段の同位桁の部分積同士を加算処理
する。
[Industrial Application Field] The present invention is a multi-input adder circuit that is applied to partial product addition of a multiplier circuit, and particularly a multi-input adder circuit that is suitable for adding the same digits of inputs that are multiples of 5 or one more (or less) than that. This invention relates to an input adder circuit. Generally, parallel multiplication processing between n-bit digital data (ai x bi, where i is 0 to n-1) is performed using n stages x n pieces (64 pieces), as shown in the example of n = 8 in Figure 5. After calculating the partial products (a0b0 to a7b7), the partial products of the same digit in each stage are added together.

【0002】かかる部分積加算処理における桁数は2n
−1桁(P0〜P14)となり、しかも、同位桁同士の
部分積の加算個数が最大でn個(図中点線で囲んだ部分
を参照)となる。このことは、部分積加算処理部の構成
の複雑化や加算処理時間の増大を招く要因であり、回路
構成の工夫が求められる。
The number of digits in this partial product addition process is 2n
-1 digit (P0 to P14), and the number of partial products added between the same digits is n at most (see the part surrounded by the dotted line in the figure). This is a factor that causes the configuration of the partial product addition processing section to become complicated and the addition processing time to increase, and therefore, improvements to the circuit configuration are required.

【0003】0003

【従来の技術】図6は8個の部分積加算を行う8入力ワ
レストリー(wallace tree)回路(以下、
8W)の例である。図6において、x1〜x8はそれぞ
れが1つの部分積に対応する入力であり、x6〜x8の
3入力とx3〜x5の3入力を1段目の2つの1ビット
全加算器(以下、3W)110、111にそれぞれ入力
し、残りのx1、x2の2入力を2段目の1つの3W1
12に入力するとともに、1段目の2つの3W110、
111の各加算結果を2段目の2つの3W112、11
3に入力する。そして、2段目の2つの3W112、1
13の各加算結果を3、4段目の3W114、115に
入力し、下位桁からの中間桁上げ(キャリー)Cinを
2段目以下の各3W112〜115に入力するとともに
、1段目から3段目までの各3W110〜114の中間
桁上げCoutを上位桁へ出力する。なお、Cin、C
outに付した( )内の数字は、左側が加算段、右側
が当該加算段における3Wの位置(1は図面の左、2は
図面の右)を表している。
2. Description of the Related Art FIG. 6 shows an 8-input wallace tree circuit (hereinafter referred to as "wallace tree") that performs eight partial product additions.
8W) is an example. In FIG. 6, x1 to x8 are inputs each corresponding to one partial product, and three inputs x6 to x8 and three inputs x3 to x5 are input to two 1-bit full adders (hereinafter referred to as 3W )110 and 111 respectively, and the remaining two inputs x1 and x2 are input to one 3W1 in the second stage.
12, and two 3W110s in the first stage,
The addition results of 111 are added to the two 3Ws 112 and 11 in the second stage.
Enter 3. And two 3W112, 1 in the second row
13 are input to the 3Ws 114 and 115 in the 3rd and 4th stages, and the intermediate carry (carry) Cin from the lower digit is input to each of the 3Ws 112 to 115 in the 2nd stage and below. The intermediate carry Cout of each 3W110 to 114 up to the stage is output to the upper digit. In addition, Cin, C
The numbers in parentheses attached to out represent the addition stage on the left and the position of 3W in the addition stage on the right (1 is on the left of the drawing, 2 is on the right of the drawing).

【0004】これによれば、6個の1ビット全加算器(
3W)110〜115で8入力ワレストリー回路を構成
でき、処理時間は、1ビット全加算器(3W)の処理時
間をτとすれば、τ×段数=4τで与えられる。ところ
で、図7は2個の3Wを用いた4入力ワレストリー回路
(以下、4W)の構成図である。この4Wの構成は、図
6において、1段目の3W110と2段目の3W113
の組、1段目の3W111と2段目の3W112の組、
および、3段目の3W114と4段目の3W115の組
、の各組と同一である。
According to this, six 1-bit full adders (
3W) 110 to 115 can constitute an 8-input Wallace tree circuit, and the processing time is given by τ×number of stages=4τ, where τ is the processing time of a 1-bit full adder (3W). By the way, FIG. 7 is a configuration diagram of a four-input Wallace tree circuit (hereinafter referred to as 4W) using two 3W circuits. The configuration of this 4W is shown in FIG. 6 as follows: 3W110 in the first stage and 3W113 in the second stage.
A set of 3W111 in the first stage and 3W112 in the second stage,
This is the same as each set of 3W114 in the third stage and 3W115 in the fourth stage.

【0005】すなわち、図6の8入力ワレストリー回路
は、図8に示すように、3個の基本回路(4W)の繰り
返しによって構成することができ、レイアウト容易性を
向上することができる。ここで、4Wのゲートレベルの
構成例として、図9に示すものが知られている。4つの
入力xi(iは1〜4、以下同様)および下位桁からの
中間桁上げCinを第1の回路Aによって加算し、その
加算結果Sと最終桁上げCを出力するとともに、xiを
第2の回路Bにも与え、この回路Bから上位桁への中間
桁上げCoutを出力する。
That is, the 8-input Wallace tree circuit of FIG. 6 can be constructed by repeating three basic circuits (4W), as shown in FIG. 8, and the ease of layout can be improved. Here, as an example of a 4W gate level configuration, the one shown in FIG. 9 is known. The first circuit A adds the four inputs xi (i is 1 to 4, the same applies hereafter) and the intermediate carry Cin from the lower digit, outputs the addition result S and the final carry C, and adds xi to the first circuit A. 2, and the intermediate carry Cout to the upper digit is output from this circuit B.

【0006】この4Wのクリティカルパスは、7ユニッ
トディレイ(図中の破線F参照)となり、例えば、8入
力加算の処理時間を3τとすることができ、高速化を図
ることができる。
This 4W critical path has a 7-unit delay (see broken line F in the figure), and for example, the processing time for 8-input addition can be set to 3τ, making it possible to increase the processing speed.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来の4Wを用いた場合、レイアウトの規則性と高速性
とを共に満足できるのは、同位桁の入力数が2のべき乗
倍(2n、但しnは整数)のときだけであり、例えば、
図10に示すように、I1、I2、……I20までの2
0入力を扱う場合には、1段目の4Wと2段目の4Wで
3τ、3段目の4Wと4段目の4Wで3τの合計6τか
かり、これは、図11に示すように、全てを3Wで構成
した場合の処理時間7τよりも若干速いものの、レイア
ウト規則性の面で問題がある。
[Problems to be Solved by the Invention] However, when using such conventional 4W, it is possible to satisfy both layout regularity and high speed when the number of inputs of the same digit is a power of 2 (2n, where n is an integer), for example,
As shown in FIG. 10, I1, I2, ...2 up to I20
When dealing with 0 input, it takes 3τ for 4W in the first stage and 4W in the second stage, and 3τ for 4W in the third stage and 4W in the fourth stage, which is a total of 6τ, as shown in Fig. 11. Although this is slightly faster than the processing time of 7τ when all 3Ws are used, there is a problem in terms of layout regularity.

【0008】なお、入力数が20の場合には、これを5
入力ずつ4つに分割するのがレイアウト的に好ましく、
これには、図12に示すような3Wを3個用いた5入力
ワレストリー回路を使用できる。しかし、この構成では
5入力の加算処理に3τの時間がかかり、またレイアウ
ト上もこの回路を使う利点が少ない。本発明は、このよ
うな問題点に鑑みてなされたもので、論理構成を工夫す
ることにより、5の倍数かそれよりも1多い(または少
ない)入力数の同位桁加算に適用して、高速性とレイア
ウト規則性を両立し得る多入力加算回路を提供すること
を目的としている。
[0008] Note that if the number of inputs is 20, this is
It is preferable for the layout to divide each input into four parts.
For this purpose, a five-input Wallace tree circuit using three 3W transistors as shown in FIG. 12 can be used. However, with this configuration, it takes 3τ for addition processing of five inputs, and there are few advantages in using this circuit from the layout point of view. The present invention was made in view of these problems, and by devising the logical configuration, it can be applied to addition of the same digits for inputs that are multiples of 5 or 1 more (or less) than that, and can be applied to high-speed addition. The purpose of the present invention is to provide a multi-input adder circuit that can achieve both flexibility and layout regularity.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、第1入力信号x1と第2入力信号x2の
排他的論理和をとって第1排他的論理和信号S1を出力
する第1排他的論理和回路aと、第3入力信号x3と第
4入力信号x4の排他的論理和をとって第2排他的論理
和信号S2を出力する第2排他的論理和回路bと、前記
第1排他的論理和信号S1と第2排他的論理和信号S2
の排他的論理和をとって第3排他的論理和信号S3を出
力する第3排他的論理和回路cと、第5入力信号x5と
下位桁からの第1中間キャリー入力CIN1との排他的
論理和をとって第4排他的論理和信号S4を出力する第
4排他的論理和回路dと、前記第3排他的論理和信号S
3と第4排他的論理和信号S4の排他的論理和をとって
第5排他的論理和信号S5を出力する第5排他的論理和
回路eと、該第5排他的論理湯信号S5と下位桁からの
第2中間キャリー入力CIN2との排他的論理和をとっ
て当該桁の和信号SSUMを出力する第6排他的論理和
回路fと、を備えたことを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention calculates an exclusive OR of a first input signal x1 and a second input signal x2 and outputs a first exclusive OR signal S1. a first exclusive OR circuit a that performs the exclusive OR of the third input signal x3 and the fourth input signal x4, and a second exclusive OR circuit b that outputs the second exclusive OR signal S2. , the first exclusive OR signal S1 and the second exclusive OR signal S2.
A third exclusive OR circuit c which takes the exclusive OR of and outputs a third exclusive OR signal S3, and an exclusive logic between the fifth input signal x5 and the first intermediate carry input CIN1 from the lower digit. a fourth exclusive OR circuit d that calculates the sum and outputs a fourth exclusive OR signal S4, and the third exclusive OR signal S
3 and a fourth exclusive OR signal S4 to output a fifth exclusive OR signal S5; It is characterized by comprising a sixth exclusive OR circuit f that performs an exclusive OR with the second intermediate carry input CIN2 from a digit and outputs a sum signal SSUM of the digit.

【0010】0010

【作用】本発明では、当該桁の和信号SSUMのクリテ
ィカルパスが4段の排他的論理回路で与えられ、5入力
の加算結果が2τで求められる。従って、図12に示し
た従来回路に比べて1τ分の高速化が図られ、また、5
入力の専用回路であるから、レイアウト上の有利性もも
っている。
[Operation] In the present invention, the critical path of the sum signal SSUM of the relevant digit is provided by a four-stage exclusive logic circuit, and the addition result of five inputs is determined by 2τ. Therefore, the speed is increased by 1τ compared to the conventional circuit shown in FIG.
Since it is a dedicated input circuit, it also has layout advantages.

【0011】[0011]

【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。 第1実施例 図1は本発明に係る多入力加算回路の一実施例を示す図
である。図1において、xi(iは1〜5)は第1から
第5入力信号を表し、CIN1は下位桁からの第1中間
桁上げ入力を表し、CIN2は下位桁からの第2中間桁
上げ入力を表し、COUT1は当該桁の第1中間桁上げ
出力(上位桁から見た場合CIN1)を表し、COUT
2は当該桁の第2中間桁上げ出力(上位桁から見た場合
CIN2)を表し、SSUMは当該桁の和信号出力を表
し、また、Cは当該桁の最終桁上げ出力を表している。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be explained below based on the drawings. First Embodiment FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a multi-input adder circuit according to the present invention. In FIG. 1, xi (i is 1 to 5) represents the first to fifth input signals, CIN1 represents the first intermediate carry input from the lower digit, and CIN2 represents the second intermediate carry input from the lower digit. , COUT1 represents the first intermediate carry output of the relevant digit (CIN1 when viewed from the upper digit), and COUT
2 represents the second intermediate carry output of the digit (CIN2 when viewed from the upper digit), SSUM represents the sum signal output of the digit, and C represents the final carry output of the digit.

【0012】信号x1、x2は、2OR/NAND複合
ゲート10、EORゲート14(以下、第1排他的論理
和回路a)および2AND/NOR複合ゲート13に入
力され、信号x3、x4は、2OR/NAND複合ゲー
ト10、EORゲート11(以下、第2排他的論理和回
路b)および2AND/NOR複合ゲート13に入力さ
れる。2OR/NANDゲート複合10の出力S10は
、INVゲート15によって反転され、信号COUT1
として出力される。信号x5は信号CIN1とともにN
ANDゲート16に入力され、このNANDゲート16
は、1OR/NAND複合ゲート17およびINVゲー
ト18と共に第4排他的論理和回路dを構成する。
Signals x1 and x2 are input to a 2OR/NAND composite gate 10, an EOR gate 14 (hereinafter referred to as the first exclusive OR circuit a), and a 2AND/NOR composite gate 13, and signals x3 and x4 are input to a 2OR/NAND composite gate 10, The signal is input to a NAND composite gate 10, an EOR gate 11 (hereinafter referred to as a second exclusive OR circuit b), and a 2AND/NOR composite gate 13. The output S10 of the 2OR/NAND gate complex 10 is inverted by the INV gate 15 and the signal COUT1
is output as Signal x5 together with signal CIN1
is input to the AND gate 16, and this NAND gate 16
constitutes a fourth exclusive OR circuit d together with the 1OR/NAND composite gate 17 and the INV gate 18.

【0013】第1排他的論理和回路aの出力S1は、第
2排他的論理和回路bの出力S2とともに、EORゲー
ト19(以下、第3排他的論理和回路c)に入力され、
第3排他的論理和回路cの出力S3は、第4排他的論理
和回路dの出力S4とともに、EORゲート20(以下
、第5排他的論理和回路e)に入力される。第5排他的
論理和回路eの出力S5は信号CIN2とともに、EO
Rゲート21(以下、第6排他的論理和回路f)に入力
され、第6排他的論理和回路fからは信号SSUMが出
力される。
The output S1 of the first exclusive OR circuit a is input to the EOR gate 19 (hereinafter referred to as the third exclusive OR circuit c) together with the output S2 of the second exclusive OR circuit b.
The output S3 of the third exclusive OR circuit c is input to the EOR gate 20 (hereinafter referred to as the fifth exclusive OR circuit e) together with the output S4 of the fourth exclusive OR circuit d. The output S5 of the fifth exclusive OR circuit e is
The signal SSUM is input to the R gate 21 (hereinafter referred to as the sixth exclusive OR circuit f), and the signal SSUM is output from the sixth exclusive OR circuit f.

【0014】一方、2AND/NOR複合ゲート13の
出力S13は、S3とともに、NORゲート22に入力
され、NORゲート22の出力S22は、INVゲート
23によって反転されたNANDゲート16の出力S1
6Xとともに、NORゲート24に入力され、このNO
Rゲート24の出力S24は、INVゲート25を介し
信号COUT2として出力される。
On the other hand, the output S13 of the 2AND/NOR composite gate 13 is input to the NOR gate 22 together with S3, and the output S22 of the NOR gate 22 is the output S1 of the NAND gate 16 which is inverted by the INV gate 23.
6X is input to the NOR gate 24, and this NO
The output S24 of the R gate 24 is output via the INV gate 25 as a signal COUT2.

【0015】信号S3、S4、S5、S16X、S22
およびCIN2は、ANDゲート26、27、28に入
力され、これらのANDゲート26、27、28の出力
がNORゲート29によって論理和され、INVゲート
30を介し信号Cとして出力される。図2はかかる構成
を有する5入力加算回路のシンボル図である。すなわち
、信号x1〜x5およびCIN1、CIN2を入力し、
その加算結果として、信号COUT1、COUT2、C
およびSSUMを出力する。
Signals S3, S4, S5, S16X, S22
and CIN2 are input to AND gates 26, 27, and 28, and the outputs of these AND gates 26, 27, and 28 are logically summed by a NOR gate 29 and output as a signal C via an INV gate 30. FIG. 2 is a symbol diagram of a five-input adder circuit having such a configuration. That is, input signals x1 to x5 and CIN1, CIN2,
As a result of the addition, the signals COUT1, COUT2, C
and output SSUM.

【0016】このような構成における各主要信号の論理
式は、以下の式1から式4のように書き表すことができ
、1ビット全加算器(3W)を組み合わすことなく、生
成すべき4つの信号(SSUM、COUT1、COUT
2、C)を作り出すことができる。
The logical expressions of each main signal in such a configuration can be expressed as the following Equations 1 to 4, and the four signals to be generated can be expressed without combining a 1-bit full adder (3W). Signal (SSUM, COUT1, COUT
2.C) can be created.

【0017】[0017]

【数1】[Math 1]

【0018】[0018]

【数2】[Math 2]

【0019】[0019]

【数3】[Math 3]

【0020】[0020]

【数4】[Math 4]

【0021】但し、S22は次式5に従って生成する。However, S22 is generated according to the following equation 5.

【0022】[0022]

【数5】[Math 5]

【0023】ここで、4つの信号の各生成時間は、CO
UT1で0.5τ、COUT2で1.5τ、CおよびS
SUMで2τである。最長のものでも、従来構成の5W
(図12参照)の3τに比べ1τ高速化できる。従って
、処理速度の高速化を図ることができると共に、5入力
加算の専用回路として構成したのでレイアウト規則性の
向上を図ることができる。
Here, the generation time of each of the four signals is CO
0.5τ in UT1, 1.5τ in COUT2, C and S
SUM is 2τ. Even the longest one has a conventional configuration of 5W.
The speed can be increased by 1τ compared to 3τ (see FIG. 12). Therefore, it is possible to increase the processing speed, and since it is configured as a dedicated circuit for 5-input addition, it is possible to improve the layout regularity.

【0024】なお、本発明は上記実施例の構成に限るも
のではなく、一部の論理式を変更することによって様々
な変形例を作ることができる。 第2実施例 例えば、図3において、40〜43はNANDゲート、
44〜46は1OR/NAND複合ゲート、47は2A
ND/NOR複合ゲート、48〜50はNORゲート、
51は1AND/NOR複合ゲート、52、53はAN
Dゲート、54〜56はINVゲート、57はENOR
ゲート、58はEORゲートである。
It should be noted that the present invention is not limited to the configuration of the above embodiment, and various modifications can be made by changing some of the logical expressions. Second Embodiment For example, in FIG. 3, 40 to 43 are NAND gates;
44-46 are 1OR/NAND composite gates, 47 is 2A
ND/NOR composite gate, 48-50 are NOR gates,
51 is a 1AND/NOR compound gate, 52 and 53 are AN
D gate, 54 to 56 are INV gates, 57 is ENOR
Gate 58 is an EOR gate.

【0025】ここで、NANDゲート40と1OR/N
AND複合ゲート45は第1排他的論理和回路aの否定
回路を構成し、NANDゲート41と1OR/NAND
複合ゲート44は第2排他的論理和回路bの否定回路を
構成し、ENORゲート57は第3排他的論理和回路c
の否定回路を構成し、NANDゲート43および1OR
/NAND複合ゲート46は第4排他的論理和回路dの
否定回路を構成し、NORゲート49および1AND/
NORゲート51は第5排他的論理和回路eを構成し、
EORゲート58は第6排他的論理和回路fを構成する
Here, the NAND gate 40 and 1OR/N
The AND compound gate 45 constitutes a negative circuit of the first exclusive OR circuit a, and is connected to the NAND gate 41 and 1OR/NAND.
The composite gate 44 constitutes a negative circuit of the second exclusive OR circuit b, and the ENOR gate 57 constitutes the third exclusive OR circuit c.
NAND gate 43 and 1OR
/NAND composite gate 46 constitutes a negative circuit of the fourth exclusive OR circuit d, and NOR gate 49 and 1AND/
The NOR gate 51 constitutes a fifth exclusive OR circuit e,
EOR gate 58 constitutes a sixth exclusive OR circuit f.

【0026】このような構成における各主要信号の論理
式は、以下の式6から式9のように書き表すことができ
、前記実施例と同様に、1ビット全加算器(3W)を組
み合わすことなく、生成すべき4つの信号(SSUM、
COUT1、COUT2、C)を作り出すことができる
The logical expressions of each main signal in such a configuration can be expressed as shown in Equations 6 to 9 below, and as in the previous embodiment, a 1-bit full adder (3W) is combined. four signals (SSUM,
COUT1, COUT2, C) can be created.

【0027】[0027]

【数6】[Math 6]

【0028】[0028]

【数7】[Math 7]

【0029】[0029]

【数8】[Math. 8]

【0030】[0030]

【数9】[Math. 9]

【0031】但し、S47は次式10に従って生成する
However, S47 is generated according to the following equation 10.

【0032】[0032]

【数10】[Math. 10]

【0033】かかる実施例においても、4つの信号の各
生成時間は、COUT1で0.5τ、COUT2で1.
5τ、CおよびSSUMで2τである。以上2つの実施
例と前述の従来例(図12参照)との比較表を表1に示
す。
In this embodiment as well, the generation time of each of the four signals is 0.5τ for COUT1 and 1.5τ for COUT2.
5τ, 2τ for C and SSUM. Table 1 shows a comparison table between the above two embodiments and the conventional example (see FIG. 12).

【0034】[0034]

【表1】[Table 1]

【0035】表1において、遅延時間は、1ビット全加
算器(3W)回路を1個用いたときの信号SSUMの生
成時間を1τとし、それとの相対比で表している。この
表から明らかなように、実施例方式では1τだけクリテ
ィカルパスが短くなり、従って、従来例と比べておよそ
1.5倍の高速化が図られる。なお、以上の説明はCM
OS論理回路をベースとした比較であるが、これに限る
ものではなく、例えばバイポーラ論理素子にも適用でき
ることは勿論である。
In Table 1, the delay time is expressed as a relative ratio to the generation time of the signal SSUM when one 1-bit full adder (3W) circuit is used, which is 1τ. As is clear from this table, in the method of the embodiment, the critical path is shortened by 1τ, and therefore the speed is increased approximately 1.5 times compared to the conventional example. Please note that the above explanation is based on CM
Although the comparison is based on an OS logic circuit, it is not limited to this, and it goes without saying that it can also be applied to, for example, bipolar logic elements.

【0036】図4は各実施例で説明した5入力加算回路
(以下、5W)を使用して、20入力加算回路を構成し
た例である。I1からI20までの20入力を5入力ず
つに分割し、各分割入力を1段目の4個の5Wにそれぞ
れ入力する。そして、1段目の5Wの出力を2段目の2
個の4Wに入力し、その出力を最終段の1個の4Wに入
力して構成する。
FIG. 4 shows an example in which a 20-input adder circuit is constructed using the 5-input adder circuit (hereinafter referred to as 5W) described in each embodiment. The 20 inputs from I1 to I20 are divided into 5 inputs each, and each divided input is input to each of the four 5Ws in the first stage. Then, the output of 5W from the first stage is changed to 2 from the second stage.
4W, and its output is input to one 4W in the final stage.

【0037】この構成によれば、20入力を5τで処理
することができる。これは、従来例(図10参照)の6
τに比べ1τ高速である。すなわち、20%の高速化を
図ることができる。また、規則的なレイアウトができ、
特に、集積回路に好適な技術を提供することができる。 なお、9入力加算の場合には、1段目を1個の5Wと1
個の4Wで構成すればよい。この場合の処理速度は3.
5τとなり、全てを1ビット全加算器で構成した場合の
処理速度4τよりも、0.5τ高速化できる。
According to this configuration, 20 inputs can be processed in 5τ. This is the same as 6 in the conventional example (see Figure 10).
It is 1τ faster than τ. In other words, the speed can be increased by 20%. Also, you can create a regular layout,
In particular, technology suitable for integrated circuits can be provided. In addition, in the case of 9-input addition, the first stage is one 5W and one
It may be configured with 4Ws. The processing speed in this case is 3.
The processing speed becomes 5τ, which is 0.5τ faster than the processing speed of 4τ when everything is configured with 1-bit full adders.

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明によれば、論理構成を工夫したの
で、5の倍数かそれよりも1多い(または少ない)入力
数の同位桁加算に適用して、高速性とレイアウト規則性
を両立し得る多入力加算回路を提供することができる。
[Effects of the Invention] According to the present invention, since the logical configuration has been devised, it can be applied to addition of the same digits for inputs that are multiples of 5 or 1 more (or less) than that, achieving both high speed and layout regularity. A multi-input adder circuit can be provided.

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

【図1】第1実施例の5入力加算回路の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a 5-input adder circuit according to a first embodiment.

【図2】第1実施例の5入力加算回路のシンボル図であ
る。
FIG. 2 is a symbol diagram of the 5-input adder circuit of the first embodiment.

【図3】第2実施例の5入力加算回路の構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of a 5-input adder circuit according to a second embodiment.

【図4】第1実施例または第2実施例の5入力加算回路
を用いた20入力加算回路の構成図である。
FIG. 4 is a configuration diagram of a 20-input adder circuit using the 5-input adder circuit of the first embodiment or the second embodiment.

【図5】従来の説明で用いる部分積加算の過程図である
FIG. 5 is a process diagram of partial product addition used in the conventional explanation.

【図6】従来の説明で用いる6個の3Wによる8W構成
図である。
FIG. 6 is an 8W configuration diagram using six 3Ws used in the conventional explanation.

【図7】従来の説明で用いる2個の3Wによる4W構成
図である。
FIG. 7 is a 4W configuration diagram using two 3Ws used in the conventional explanation.

【図8】従来の説明で用いる3個の4Wによる8W構成
図である。
FIG. 8 is an 8W configuration diagram using three 4Ws used in the conventional explanation.

【図9】従来の説明で用いる4Wの構成図である。FIG. 9 is a configuration diagram of 4W used in the conventional explanation.

【図10】従来の説明で用いる4Wによる20入力加算
回路の構成図である。
FIG. 10 is a configuration diagram of a 4W, 20-input adder circuit used in the conventional explanation.

【図11】従来の説明で用いる3Wによる20入力加算
回路の構成図である。
FIG. 11 is a configuration diagram of a 3W 20-input adder circuit used in the conventional explanation.

【図12】従来の説明で用いる5入力ワレストリー回路
の構成図である。
FIG. 12 is a configuration diagram of a five-input Wallace tree circuit used in the conventional explanation.

【符号の説明】 a:第1排他的論理和回路、 b:第2排他的論理和回路、 c:第3排他的論理和回路、 d:第4排他的論理和回路、 e:第5排他的論理和回路、 f:第6排他的論理和回路。[Explanation of symbols] a: first exclusive OR circuit, b: second exclusive OR circuit, c: third exclusive OR circuit, d: fourth exclusive OR circuit, e: fifth exclusive OR circuit, f: 6th exclusive OR circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】a)第1入力信号x1と第2入力信号x2
の排他的論理和をとって第1排他的論理和信号S1を出
力する第1排他的論理和回路と、 b)第3入力信号x3と第4入力信号x4の排他的論理
和をとって第2排他的論理和信号S2を出力する第2排
他的論理和回路と、 c)前記第1排他的論理和信号S1と第2排他的論理和
信号S2の排他的論理和をとって第3排他的論理和信号
S3を出力する第3排他的論理和回路と、d)第5入力
信号x5と下位桁からの第1中間キャリー入力CIN1
との排他的論理和をとって第4排他的論理和信号S4を
出力する第4排他的論理和回路と、e)前記第3排他的
論理和信号S3と第4排他的論理和信号S4の排他的論
理和をとって第5排他的論理和信号S5を出力する第5
排他的論理和回路と、f)該第5排他的論理湯信号S5
と下位桁からの第2中間キャリー入力CIN2との排他
的論理和をとって当該桁の和信号SSUMを出力する第
6排他的論理和回路と、を備えたことを特徴とする多入
力加算回路。
Claim 1: a) A first input signal x1 and a second input signal x2.
b) a first exclusive OR circuit that takes the exclusive OR of the third input signal x3 and the fourth input signal x4 and outputs the first exclusive OR signal S1; c) a second exclusive OR circuit that outputs a second exclusive OR signal S2; d) a third exclusive OR circuit that outputs a logical OR signal S3; and d) a first intermediate carry input CIN1 from the fifth input signal x5 and the lower digit.
e) a fourth exclusive OR circuit that calculates the exclusive OR of the third exclusive OR signal S3 and the fourth exclusive OR signal S4, and outputs the fourth exclusive OR signal S4; A fifth circuit that calculates an exclusive OR and outputs a fifth exclusive OR signal S5.
an exclusive OR circuit; and f) the fifth exclusive OR signal S5.
and a sixth exclusive OR circuit that performs an exclusive OR operation with a second intermediate carry input CIN2 from a lower digit and outputs a sum signal SSUM of the relevant digit. .
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