JPH0431630Y2 - - Google Patents

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JPH0431630Y2
JPH0431630Y2 JP1987062027U JP6202787U JPH0431630Y2 JP H0431630 Y2 JPH0431630 Y2 JP H0431630Y2 JP 1987062027 U JP1987062027 U JP 1987062027U JP 6202787 U JP6202787 U JP 6202787U JP H0431630 Y2 JPH0431630 Y2 JP H0431630Y2
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gate
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【考案の詳細な説明】[Detailed explanation of the idea]

〔産業上の利用分野〕 この考案は、素子数の削減を図つた全加算回路
に関する。 〔従来の技術〕 従来、スタテイツクな全加算回路は、第6図に
示すように、AND回路2,4,6,8,OR回路
10,12,NOR回路14,16およびインバ
ータ18,20などの論理回路で構成されてお
り、入力端子22,24に加えられた2入力A,
Bと、入力端子26に加えられた桁上げのための
キヤリー入力Cにより、出力端子28からキヤリ
ー出力Qc、出力端子30から全加算出力Qsを取
り出すものである。 この全加算回路において、入力A,B、キヤリ
ー入力Cおよびキヤリー出力Qcには、 Qc=A・B+(AB)・C ……(1) の関係が成立する。ただし、「・」は論理積、
「+」は論理和、「」は排他的論理和を表わす。
したがつて、入力A,Bが共にH(高)レベルま
たは入力A,Bの何れかがHレベルでキヤリー入
力CがHレベルのとき、これをスタテイツクロジ
ツクに変換してキヤリー出力Qcが得られる。 〔考案が解決しようとする問題点〕 このような全加算回路をCMOS回路で構成し
た場合、たとえば、AND回路2,4,6,8で
はNAND回路とインバータとの組み合わせから
なるため、NAND回路が4素子、インバータが
2素子で構成されるので、全回路では28素子で構
成されることになり、素子数が多く、ICのチツ
プが大きくなるという欠点がある。また、素子数
が多くなると、nビツトの加算の場合に、キヤリ
ーが次のビツトに行くまでに時間を要して、論理
動作に遅延を生じ、これが動作速度の低下ととも
に、最高周波数を制限する原因になる。 そこで、この考案は、素子数の削減と動作速度
の向上を図つた全加算回路を提供することを目的
とする。 〔問題点を解決するための手段〕 この考案の全加算回路は、第1図に示すよう
に、第1および第2の入力信号を受けるAND回
路36および第1のNOR回路38が並設され、
前記AND回路および前記第1のNOR回路の出力
を受けて両者の否定論理和出力を発生する第2の
NOR回路40を備えて、前記第1および第2の
入力信号の排他的論理和出力を得る第1のエクス
クルシブOR回路34と、この第1のエクスクル
シブOR回路の出力をゲートで受けてキヤリー入
力を通過させるnチヤネル型の第1のトランジス
タ42と、ゲートにクロツクパルスが加えられる
pチヤネル型の第2のトランジスタ44に、ゲー
トに前記第1のエクスクルシブOR回路の前記第
1のNOR回路の出力が加えられるnチヤネル型
の第3のトランジスタ46を直列に接続するとと
もに、これら第2および第3のトランジスタの直
列回路を電源と反転クロツクパルス源との間に接
続し、前記第2および第3のトランジスタの接続
点を通して出力を取り出すゲート回路と、前記第
1のエクスクルシブOR回路の出力および前記キ
ヤリー入力を受け、これら両入力の排他的論理和
出力を得る第2のエクスクルシブOR回路54と
を備えたものである。 〔作用〕 このように、第1および第2のエクスクルシブ
OR回路、スイツチング素子およびゲート回路を
以て全加算回路が構成され、第1のエクスクルシ
ブOR回路は第1および第2の入力信号を受ける
AND回路および第1のNOR回路が並設され、
AND回路および第1のNOR回路の出力を受けて
両者の否定論理和出力を発生する第2のNOR回
路を備えて、第1および第2の入力信号の排他的
論理和出力を得るように構成され、スイツチング
素子は、第1のエクスクルシブOR回路の出力を
ゲートで受けてキヤリー入力を通過させるnチヤ
ネル型の第1のトランジスタで構成され、また、
ゲート回路は、ゲートにクロツクパルスが加えら
れるpチヤネル型の第2のトランジスタに、ゲー
トに第1のエクスクルシブOR回路の第1のNOR
回路の出力が加えられるnチヤネル型の第3のト
ランジスタを直列に接続するとともに、これら第
2および第3のトランジスタの直列回路を電源と
反転クロツクパルス源との間に接続し、第2およ
び第3のトランジスタの接続点を通して出力を取
り出すように構成されているので、構成素子数が
削減されて、ICで構成する場合のチツプサイズ
を小さくでき、しかも、動作速度を高めることが
できる。 〔実施例〕 第1図は、この考案の全加算回路の実施例を示
す。 入力端子31,32に加えられた加算すべき2
入力A,Bは、第1のエクスクルシブOR回路3
4に加えられる。エクスクルシブOR回路34
は、AND回路36、第1および第2のNOR回路
38,40を以て構成され、入力A,Bの排他的
論理和出力を発生する。 このエクスクルシブOR回路34の出力は、ス
イツチング素子であるnチヤネル型の第1のトラ
ンジスタ42のゲートに加えられている。 トランジスタ42は、エクスクルシブOR回路
34のH(高レベル)出力によつて導通し、入力
端子33に加えられた桁上げのためのキヤリー入
力Cを通過させるゲート回路を構成しており、換
言すれば、エクスクルシブOR回路34の出力と
キヤリー入力Cとの論理積を取るAND回路とし
て機能する。 このトランジスタ42を通過したキヤリー入力
Cは、pチヤネル型の第2のトランジスタ44
と、nチヤネル型の第3のトランジスタ46の接
続点に加えられている。トランジスタ44には、
端子48を通じてソースに電源電圧VDD、端子5
0を通じてゲートにクロツクパルスφが加えら
れ、また、トランジスタ46には、端子51を通
じてソースに反転クロツクパルス源から反転クロ
ツクパルスφが加えられ、ゲートにエクスクルシ
ブOR回路34の特定の出力としてNOR回路38
から出力が加えられている。すなわち、トランジ
スタ44,46の直列回路は、ゲート手段として
設置され、クロツクパルスφに応じて信号の通過
を許可するクロツクゲート回路を構成しているの
である。 そこで、トランジスタ44はクロツクパルスφ
によつて導通、遮断を繰り返し、かつ、トランジ
スタ46はNOR回路38のH出力によつて導通
するが、トランジスタ44,46が共に遮断状態
になる区間において、キヤリー入力Cが存在して
いるとき、そのキヤリー入力Cに基づくキヤリー
出力Qcが出力端子52から取り出される。すな
わち、クロツクパルスφがL(低)レベルの区間
でキヤリー出力QcをHレベルに上げて置き、入
力A,Bが共にHレベルのとき、トランジスタ4
2,46が非導通となるので、キヤリー出力Qc
がHレベルとなる。また、入力A,Bが共にHレ
ベルでキヤリー入力CがHレベルのとき、トラン
ジスタ46が非導通、トランジスタ42が導通
し、キヤリー入力Cがキヤリー出力Qcに伝達さ
れ、キヤリー出力QcがHレベルとなる。そして、
入力A,Bが共にLレベルのとき、トランジスタ
42が非導通でトランジスタ46が導通するた
め、キヤリー出力QcはLレベルとなる。 そして、入力端子33に加えられたキヤリー入
力CおよびエクスクルシブOR回路34の出力信
号は、第2のエクスクルシブOR回路54に加え
られる。エクスクルシブOR回路54は、エクス
クルシブOR回路34と同様に、AND回路56お
よびNOR回路58,60で構成され、キリヤー
入力CとエクスクルシブOR回路34の出力との
排他的論理和を得る。したがつて、その論理出力
が全加算出力Qsとして出力端子62から取り出
されるのである。 この全加算回路の動作は、第2図のaに示すク
ロツクパルスφに対応し、第2図のbに示すよう
に、入力A,Bが与えられると、第2図のcに示
すように、全加算出力Qsが得られ、第2図のc
に示すTの部分が有効出力となる。 そして、この全加算回路の真理値表を第1表に
示す。
[Industrial Application Field] This invention relates to a full adder circuit that aims to reduce the number of elements. [Prior Art] Conventionally, a static full adder circuit includes AND circuits 2, 4, 6, 8, OR circuits 10, 12, NOR circuits 14, 16, and inverters 18, 20, as shown in FIG. It is composed of a logic circuit, and has two inputs A, which are applied to input terminals 22 and 24.
B and a carry input C for carry applied to the input terminal 26, a carry output Q c is taken out from the output terminal 28 and a full addition output Q s is taken out from the output terminal 30. In this full adder circuit, the following relationship holds between inputs A and B, carry input C, and carry output Q c : Q c =A·B+(AB)·C (1). However, "・" is a logical product,
"+" represents a logical sum, and "" represents an exclusive logical sum.
Therefore, when inputs A and B are both at H (high) level, or when either input A or B is at H level and carry input C is at H level, this is converted to the state logic and the carry output Q c is obtained. [Problem that the invention aims to solve] When such a full adder circuit is constructed with a CMOS circuit, for example, AND circuits 2, 4, 6, and 8 are composed of a combination of a NAND circuit and an inverter, so the NAND circuit is Since the circuit is composed of 4 elements and the inverter is composed of 2 elements, the entire circuit is composed of 28 elements, which has the disadvantage that the number of elements is large and the IC chip becomes large. Additionally, as the number of elements increases, when adding n bits, it takes time for the carry to go to the next bit, causing a delay in logic operation, which reduces the operating speed and limits the maximum frequency. become the cause. Therefore, the object of this invention is to provide a full adder circuit that reduces the number of elements and improves operating speed. [Means for solving the problem] As shown in FIG. 1, the full adder circuit of this invention has an AND circuit 36 and a first NOR circuit 38 that receive first and second input signals arranged in parallel. ,
a second circuit that receives the outputs of the AND circuit and the first NOR circuit and generates a NOR output of both;
A first exclusive OR circuit 34 includes a NOR circuit 40 and obtains an exclusive OR output of the first and second input signals, and a gate receives the output of the first exclusive OR circuit to provide a carry input. The output of the first NOR circuit of the first exclusive OR circuit is applied to the gate of a first n-channel transistor 42 to which the clock pulse is passed, and a second p-channel transistor 44 to which a clock pulse is applied. N-channel type third transistors 46 are connected in series, and a series circuit of these second and third transistors is connected between a power supply and an inverted clock pulse source, and the second and third transistors are connected in series. It is equipped with a gate circuit which takes out an output through a connection point, and a second exclusive OR circuit 54 which receives the output of the first exclusive OR circuit and the carry input and obtains an exclusive OR output of both these inputs. be. [Operation] In this way, the first and second exclusive
A full adder circuit is configured by an OR circuit, a switching element, and a gate circuit, and the first exclusive OR circuit receives the first and second input signals.
An AND circuit and a first NOR circuit are arranged in parallel,
A second NOR circuit receives the outputs of the AND circuit and the first NOR circuit and generates a NOR output of both, and is configured to obtain an exclusive OR output of the first and second input signals. The switching element is composed of an n-channel type first transistor that receives the output of the first exclusive OR circuit at its gate and passes the carry input, and
The gate circuit includes a second p-channel transistor to which a clock pulse is applied, and a first NOR of the first exclusive OR circuit to the gate.
A third n-channel transistor to which the output of the circuit is applied is connected in series, and a series circuit of the second and third transistors is connected between the power supply and the inverted clock pulse source, and the second and third transistors are connected in series. Since the output is taken out through the connection point of the transistor, the number of components is reduced, the chip size when configured with an IC can be reduced, and the operating speed can be increased. [Embodiment] FIG. 1 shows an embodiment of the full adder circuit of this invention. 2 to be added added to input terminals 31 and 32
Inputs A and B are the first exclusive OR circuit 3
Added to 4. Exclusive OR circuit 34
is composed of an AND circuit 36 and first and second NOR circuits 38 and 40, and generates an exclusive OR output of inputs A and B. The output of this exclusive OR circuit 34 is applied to the gate of an n-channel first transistor 42, which is a switching element. The transistor 42 is made conductive by the H (high level) output of the exclusive OR circuit 34, and constitutes a gate circuit that passes the carry input C for carry applied to the input terminal 33. In other words, , functions as an AND circuit that takes the logical product of the output of the exclusive OR circuit 34 and the carry input C. The carry input C that has passed through this transistor 42 is transferred to a p-channel type second transistor 44.
and the connection point of the n-channel type third transistor 46. The transistor 44 has
Supply voltage V DD to the source through terminal 48, terminal 5
The transistor 46 also has an inverted clock pulse φ applied to its source through a terminal 51 from an inverted clock pulse source, and a NOR circuit 38 at its gate as a particular output of the exclusive OR circuit 34.
The output is added from. That is, the series circuit of transistors 44 and 46 is installed as a gate means, and constitutes a clock gate circuit that allows a signal to pass in response to a clock pulse φ. Therefore, transistor 44 receives clock pulse φ
, and the transistor 46 is turned on by the H output of the NOR circuit 38, but when the carry input C is present in the section where both the transistors 44 and 46 are in the cut-off state, A carry output Q c based on the carry input C is taken out from the output terminal 52 . That is, the carry output Q c is raised to the H level during the period in which the clock pulse φ is at the L (low) level, and when the inputs A and B are both at the H level, the transistor 4
2,46 becomes non-conductive, so the carry output Q c
becomes H level. Further, when both inputs A and B are at H level and carry input C is at H level, transistor 46 is non-conductive, transistor 42 is conductive, carry input C is transmitted to carry output Q c , and carry output Q c is high. level. and,
When inputs A and B are both at the L level, the transistor 42 is non-conductive and the transistor 46 is conductive, so the carry output Q c becomes the L level. The carry input C applied to the input terminal 33 and the output signal of the exclusive OR circuit 34 are applied to the second exclusive OR circuit 54. Like the exclusive OR circuit 34, the exclusive OR circuit 54 includes an AND circuit 56 and NOR circuits 58 and 60, and obtains the exclusive OR of the killer input C and the output of the exclusive OR circuit 34. Therefore, the logical output is taken out from the output terminal 62 as the full addition output Qs . The operation of this full adder circuit corresponds to the clock pulse φ shown in a of FIG. 2, and when inputs A and B are applied as shown in b of FIG. 2, as shown in c of FIG. A full addition output Q s is obtained, and c in Fig. 2 is obtained.
The part T shown in is the effective output. Table 1 shows the truth table of this full adder circuit.

〔考案の効果〕[Effect of idea]

この考案によれば、構成素子数を削減でき、ま
た、IC化の際にチツプサイズの削減を図ること
ができるとともに、動作速度の高速化が実現で
き、最高駆動周波数を高く設定できる。
According to this invention, the number of constituent elements can be reduced, the chip size can be reduced when integrated into an IC, the operating speed can be increased, and the maximum drive frequency can be set high.

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

第1図はこの考案の全加算回路の実施例を示す
回路図、第2図は第1図に示した全加算回路の動
作を示すタイミングチヤート、第3図および第4
図は全加算回路の構成例を示す図、第5図はこの
考案の全加算回路の具体的な回路構成例を示す回
路図、第6図は従来の全加算回路の構成を示す回
路図である。 34……第1のエクスクルシブOR回路、36
……AND回路、38……第1のNOR回路、40
……第2のNOR回路、42……第1のトランジ
スタ、44……第2のトランジスタ(ゲート回
路)、46……第3のトランジスタ(ゲート回
路)、54……第2のエクスクルシブOR回路。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the full adder circuit of this invention, FIG. 2 is a timing chart showing the operation of the full adder circuit shown in FIG. 1, and FIGS.
The figure shows an example of the configuration of a full adder circuit, Figure 5 is a circuit diagram showing a specific example of the circuit configuration of the full adder circuit of this invention, and Figure 6 is a circuit diagram showing the configuration of a conventional full adder circuit. be. 34...first exclusive OR circuit, 36
...AND circuit, 38...First NOR circuit, 40
... second NOR circuit, 42 ... first transistor, 44 ... second transistor (gate circuit), 46 ... third transistor (gate circuit), 54 ... second exclusive OR circuit.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】 第1および第2の入力信号を受けるAND回路
および第1のNOR回路が並設され、前記AND回
路および前記第1のNOR回路の出力を受けて両
者の否定論理和出力を発生する第2のNOR回路
を備えて、前記第1および第2の入力信号の排他
的論理和出力を得る第1のエクスクルシブOR回
路と、 この第1のエクスクルシブOR回路の出力をゲ
ートで受けてキヤリー入力を通過させるnチヤネ
ル型の第1のトランジスタと、 ゲートにクロツクパルスが加えられるpチヤネ
ル型の第2のトランジスタに、ゲートに前記第1
のエクスクルシブOR回路の前記第1のNOR回路
の出力が加えられるnチヤネル型の第3のトラン
ジスタを直列に接続するとともに、これら第2及
および第3のトランジスタの直列回路を電源と反
転クロツクパルス源との間に接続し、前記第2お
よび第3のトランジスタの接続点を通して出力を
取り出すゲート回路と、 前記第1のエクスクルシブOR回路の出力およ
び前記キヤリー入力を受け、これら両入力の排他
的論理和出力を得る第2のエクスクルシブOR回
路と、 を備えたことを特徴とする全加算回路。
[Claims for Utility Model Registration] An AND circuit and a first NOR circuit that receive first and second input signals are arranged in parallel, and in response to the outputs of the AND circuit and the first NOR circuit, the negative logic of both is provided. a first exclusive OR circuit comprising a second NOR circuit that generates a sum output and obtains an exclusive OR output of the first and second input signals; and a gate for the output of the first exclusive OR circuit. a first transistor of the n-channel type to which the clock pulse is applied at the gate thereof and a second transistor of the p-channel type to which the clock pulse is applied to the gate;
An n-channel type third transistor to which the output of the first NOR circuit of the exclusive OR circuit is applied is connected in series, and the series circuit of these second, third, and third transistors is connected to a power source and an inverted clock pulse source. a gate circuit that is connected between the gates and takes out an output through the connection point of the second and third transistors; and a gate circuit that receives the output of the first exclusive OR circuit and the carry input, and outputs an exclusive OR of both inputs. A full adder circuit comprising: a second exclusive OR circuit that obtains; and a full adder circuit.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6039240A (en) * 1983-08-10 1985-03-01 Mitsubishi Electric Corp Adder

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS6039240A (en) * 1983-08-10 1985-03-01 Mitsubishi Electric Corp Adder

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