JPH0457112A - Arithmetic unit - Google Patents

Arithmetic unit

Info

Publication number
JPH0457112A
JPH0457112A JP2169616A JP16961690A JPH0457112A JP H0457112 A JPH0457112 A JP H0457112A JP 2169616 A JP2169616 A JP 2169616A JP 16961690 A JP16961690 A JP 16961690A JP H0457112 A JPH0457112 A JP H0457112A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
data
ports
output
increase
lookup
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2169616A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinichi Uramoto
浦本 紳一
Tetsuya Matsumura
哲哉 松村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2169616A priority Critical patent/JPH0457112A/en
Publication of JPH0457112A publication Critical patent/JPH0457112A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To obtain the arithmetic unit which can execute a data processing at a high speed without bringing about a remarkable increase of a circuit scale by providing a look-up table means constituted by using a storage element having plural ports. CONSTITUTION:A look-up table 10 has two ports, and an output from the port for inputting input data A as an address, and an output from the port for inputting input data B as an address correspond to output data D and output data E respectively. That is, in this case, as a result, operations of D = 15 X A and E = 15 X B are executed in parallel. Two operations are independent except a fact that a coefficient 15 is common, and by executing them in parallel, a processing speed becomes two folds. In such a way, by executing a look-up operation by using a table which uses a storage element having plural ports, the circuit scale can be suppressed to a small increase, comparing with a linear increase of an arithmetic speed caused by an increase of the number of ports.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、デジタル信号処理における乗除算のような
演算処理を行う装置に関するものであり、特に高速信号
処理を行う演算装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an apparatus that performs arithmetic processing such as multiplication and division in digital signal processing, and particularly relates to an arithmetic apparatus that performs high-speed signal processing.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第4図は、例えば特開昭53−47739号公報に示さ
れた従来のテーブルルックアップ方式の演算装置を用い
たデータ演算方法の例を示す。このようにテーブルルッ
クアップ方式を用いたデータ演算の手法はデジタル信号
処理における乗除算や三角関数等の導出などに用いられ
ている。ここでは定数係数と変数との乗算を例にとり説
明する。
FIG. 4 shows an example of a data calculation method using a conventional table lookup type calculation device disclosed in, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 53-47739. In this way, the data calculation method using the table lookup method is used for multiplication and division in digital signal processing, derivation of trigonometric functions, and the like. Here, explanation will be given by taking as an example the multiplication of a constant coefficient and a variable.

図中、1はルックアップテーブルで、一般にはROM(
読み出し専用メモリ)などで構成され、その内容として
、係数定数と、アドレス入力される変数とから定まる演
算結果が各アドレスに書き込まれている。例えば入力デ
ータA4〜A、は4ビツトの自然2進数で表わされる整
数(0〜15のいずれか)であるとし、係数を15(自
然2進数で表わすと1111)とすると、出力されるデ
ータD8〜D、は以下の表1のようになる。
In the figure, 1 is a lookup table, which is generally a ROM (
It is composed of a read-only memory (read-only memory), etc., and its contents are written at each address as a calculation result determined from coefficient constants and variables input at the address. For example, if the input data A4 to A are integers (any of 0 to 15) expressed in 4-bit natural binary numbers, and the coefficient is 15 (1111 expressed in natural binary numbers), the output data D8 ~D, are as shown in Table 1 below.

表   1 そこで入力データA4〜A、をアドレス入力として定め
られる記憶番地それぞれに、対応する出力データD8〜
D、の値をあらかじめ書き込んでおき、入力データA4
〜A1がアドレス入力として与えられた時に、あらかじ
め書き込まれた計算結果を読み出そうというのが、この
テーブルルックアップ方式の演算である。この場合であ
れば、例えば入力A4〜A1にデータ1001  (1
0進数では9)が与えられたとすると、乗算結果100
0111(10進数で135)がテーブルより読み出さ
れる。
Table 1 Therefore, the input data A4 to A are assigned to each memory address determined as an address input, and the corresponding output data D8 to
Write the value of D in advance and enter the input data A4.
This table lookup method reads out the calculation result written in advance when ~A1 is given as an address input. In this case, for example, data 1001 (1
If 9) is given in base 0, the multiplication result is 100
0111 (135 in decimal) is read from the table.

この場合、テーブルとして必要なROMの容量はワード
数が入力データのビット数から定まる24−16ワード
、ビット数は出力データD8〜D1のビット数8である
In this case, the capacity of the ROM required for the table is 24-16 words, the number of words determined by the number of bits of input data, and the number of bits is 8, which is the number of bits of output data D8 to D1.

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

従来のテーブルルックアップ方式の演算装置は以上のよ
うに構成されていたので、回路規模は入力データおよび
出力データのビット数に依存するテーブル(ROM)の
容量により決定される。特に入力データのビット数の増
加に対しては指数関数的にテーブルの容量が増加するた
め回路規模が増大することが問題として指摘されている
Since the conventional table lookup type arithmetic device is configured as described above, the circuit scale is determined by the capacity of the table (ROM) which depends on the number of bits of input data and output data. In particular, it has been pointed out that as the number of bits of input data increases, the capacity of the table increases exponentially, resulting in an increase in circuit scale.

また、画像処理のような高速データ処理を行う場合には
、テーブル(ROM)のアクセス時間を短かくするか、
複数のテーブルを用いて並列処理を行うかのいずれかの
高速化手法をとる必要がある。しかし、一般にROMの
アクセス時間はそれほど高くなく、また、後者の方法を
用いると上述したデータおよび出力データのビット数か
ら定まる回路規模のテーブルが複数必要となり、必然的
に回路規模が大幅に増大する問題点を生じる。この回路
規模の増大は部品点数の増加、あるいはLSI化する場
合には回路の占める面積の増大をまね(。
Also, when performing high-speed data processing such as image processing, it is necessary to shorten the table (ROM) access time or
It is necessary to use a speed-up method such as performing parallel processing using multiple tables. However, ROM access time is generally not that high, and if the latter method is used, multiple tables with circuit sizes determined by the number of bits of the data and output data described above are required, which inevitably increases the circuit size significantly. Causes problems. This increase in circuit size leads to an increase in the number of parts, or in the case of LSI, an increase in the area occupied by the circuit (.

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、テーブルルックアップ方式による演算装置に
おいて、回路規模の大幅な増大をもたらすことなく、高
速なデータ処理を行うことが可能な演算装置を得ること
を目的とする。
This invention was made in order to solve the above-mentioned problems, and it is an arithmetic operation that can perform high-speed data processing without significantly increasing the circuit scale in an arithmetic device using a table lookup method. The purpose is to obtain equipment.

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

本発明に係る演算装置は、複数のボートをもつ記憶素子
を用いたルックアップテーブルを使用した場合と同等の
動作をさせるよう構成したものである。
The arithmetic device according to the present invention is configured to perform the same operation as when using a lookup table using a memory element having a plurality of ports.

〔作用〕[Effect]

この発明におけるテーブルルックアップ方式の演算装置
は、複数のボートをもつ記憶素子をテーブルに用いてい
るので、複数のボートを独立にアドレスすることにより
、並列に複数の出力をとり出すことが可能となる。従っ
て、従来例に示した複数の記憶素子によるテーブルを用
いる方法と同等のデータ処理の高速化への効果が得られ
る。
Since the table lookup type arithmetic device according to the present invention uses a memory element having multiple ports as a table, it is possible to extract multiple outputs in parallel by addressing multiple ports independently. Become. Therefore, it is possible to obtain the same effect on speeding up data processing as the method using a table using a plurality of storage elements shown in the conventional example.

また、一般に複数の記憶素子を用いる場合に比較して複
数のボートをもつ記憶素子を用いれば回路規模の増加が
少なくてすむ利点がある。
Furthermore, compared to the case where a plurality of memory elements are generally used, the use of a memory element having a plurality of ports has the advantage that the increase in circuit scale can be reduced.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の一実施例を図について説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本発明の一実施例による演算装置を示し、図に
おいて、10はルックアップテーブルであり、複数のボ
ートをもつ記憶素子から構成される。ここではポート数
が2の場合について説明する。Aは第1の入力データで
あり(A 4. A 3. A 2゜A、)なる4ビツ
トの2進数で表わされる。Bは第2の入力であり、(B
、、B3.B、、B、)なる同じ(4ビツトの2進数で
表わされる。Dは第1の出力データであり、(DIl〜
D、)なる8ビツトの2進数、Eは第2の出力データで
あり、(E。
FIG. 1 shows an arithmetic unit according to an embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 10 denotes a look-up table, which is composed of a memory element having a plurality of ports. Here, a case where the number of ports is two will be explained. A is the first input data and is expressed as a 4-bit binary number (A 4. A 3. A 2°A,). B is the second input, (B
,,B3. The same (B,,B,) is expressed as a 4-bit binary number.D is the first output data, and (DIl~
D,) is an 8-bit binary number, E is the second output data, and (E.

〜E、)なる8ビツトの2進数で表わされるものとする
~E, ) is expressed as an 8-bit binary number.

以下動作について説明する。ルックアップテーブル内容
は従来例と同様、表1に示されるものであると仮定する
。ルックアップテーブル10は2つのボートをもち、入
力データAをアドレス入力とするボートからの出力が出
力データDに、入力データBをアドレスを入力とするボ
ートからの出力が出力データEに対応する。即ち、この
場合には、 D=15XA    ・・・式(]) E=15XB    ・・・式(2) なる演算を並列に実行していることになる。式(1)及
び式(2)の処理は係数15が共通である以外は独立し
ており、1回の演算に要する時間(テーブルのアクセス
時間)を等しいとすると、並列に実行することにより処
理速度が2倍になる。
The operation will be explained below. It is assumed that the contents of the lookup table are as shown in Table 1, as in the conventional example. The lookup table 10 has two boats, and the output from the boat that takes input data A as an address input corresponds to output data D, and the output from the boat that takes input data B as an address input corresponds to output data E. That is, in this case, the following calculations are executed in parallel: D=15XA...Equation (]) E=15XB...Equation (2). The processing of equations (1) and (2) are independent except for the common coefficient 15, and assuming that the time required for one operation (table access time) is equal, the processing can be performed by executing them in parallel. The speed will be doubled.

このように複数のボートをもつ記憶素子を用いてルック
アップテーブルを構成した場合の回路規模は、単一ボー
トをもつ通常の記憶素子のそれに比べ、ボートが増加し
たことによるメモリセルアレイ周辺回路の増加分だけ大
きくなる。
In this way, when a lookup table is constructed using a memory element with multiple ports, the circuit scale is larger than that of a normal memory element with a single port. It gets bigger by that amount.

第2図に2つのボートをもつ記憶素子の概略構成図を示
す。図中、2はメモリセルアレイ部、3a、3bは第1
.第2のアドレスデコーダ、4a。
FIG. 2 shows a schematic configuration diagram of a memory element having two ports. In the figure, 2 is a memory cell array section, 3a and 3b are first
.. Second address decoder, 4a.

4bは第1.第2の読み出し回路である。単一ボートを
もつ記憶素子と比べた場合、2つのボートをもつ記憶素
子においては、アドレスデコーダおよび読み出し回路が
1対増加するが、メモリセルアレイを2面もつ必要はな
い。通常の半導体による記憶素子はメモリセルアレイ部
が回路規模の多くを占めるため、結果的に、複数のボー
トをもっ記憶素子を用いたテーブルを使用してルックア
ップ演算を行うことにより、ポート数の増加に伴う演算
速度の線形な増加に比し、回路規模はわずかな増加でお
さえることができる。
4b is the first. This is a second readout circuit. Compared to a storage element with a single port, a storage element with two ports has an additional pair of address decoders and readout circuits, but it is not necessary to have two memory cell arrays. Since the memory cell array section of a typical semiconductor memory element occupies most of the circuit scale, the number of ports can be increased by performing lookup operations using a table using a memory element with multiple ports. Compared to the linear increase in calculation speed that accompanies this, the circuit size can be suppressed to a slight increase.

テーブルルックアップ方式の演算を行うには、テーブル
として単体のROMを用い、半導体素子等の部品を組み
合わせて構成することもできるが、テーブルとその周辺
を全て1つの半導体集積回路に内蔵することにより非常
に効率的な演算装置を構成することができる。
To perform calculations using the table lookup method, it is possible to use a single ROM as the table and configure it by combining parts such as semiconductor elements, but it is possible to configure the table and its surroundings by incorporating them all into one semiconductor integrated circuit. A very efficient computing device can be constructed.

第3図は複数のボートをもつ記憶素子を用いてテーブル
ルックアップ演算を行うための半導体集積回路の構成例
を示す概略図である。図中、5は入力回路、6は出力回
路を示す。7は入力信号、8は出力信号である。入力回
路5は入力信号7を受はデータの順序の変更等の前処理
を行ったのちルックアップテーブル10にデータA4〜
A + 、ならびに84〜B、を出力する。ルックアッ
プテーブル10により演算処理を施されたデータD8〜
DI、Ell〜E、は出力回路6によりデータの順序の
変更や語長の変更等の後処理を施され、出力信号8とし
て出力される。第3図においては入力回路5および出力
回路6は区別して示したが、当然入出力回路としてまと
められていてもよい。
FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of the configuration of a semiconductor integrated circuit for performing table lookup operations using a memory element having a plurality of ports. In the figure, 5 indicates an input circuit, and 6 indicates an output circuit. 7 is an input signal, and 8 is an output signal. The input circuit 5 receives the input signal 7, performs preprocessing such as changing the data order, and then stores data A4 to A4 in the lookup table 10.
A + , and 84 to B are output. Data D8 ~ subjected to calculation processing by the lookup table 10
DI, Ell to E are subjected to post-processing such as changing the order of data and changing the word length by the output circuit 6, and are outputted as an output signal 8. Although the input circuit 5 and the output circuit 6 are shown separately in FIG. 3, they may of course be combined as an input/output circuit.

以上の実施例の説明においては、ルックアップテーブル
に2つのボートをもつ記憶素子を使用する場合の例をと
り述べてきたが、3つ以上のボートをもつ記憶素子を用
いてもよいことはいうまでもない。
In the above description of the embodiment, an example has been described in which a memory element with two boats is used in the lookup table, but it is also possible to use a memory element with three or more boats. Not even.

また、第2図においては読み出し専用の記憶素子の例を
示したが、もちろん、本発明を実施する際には、書き込
み可能な記憶素子を用いてもがまわない。
Although FIG. 2 shows an example of a read-only memory element, it goes without saying that a writable memory element may also be used when implementing the present invention.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように、本発明に係る演算装置によれば、複数の
ルックアップテーブルの機能を、複数のボートをもつ記
憶素子を用いて実現したので、回路規模を大きく増大さ
せることなく、テーブルルックアップ方式のデータ処理
を高速に行うことが可能となる。いいかえれば、高速な
テーブルルックアップ方式の演算装置を、少ない部品点
数で安価に、あるいはLSI化する場合には少ない面積
で実現することができる効果がある。
As described above, according to the arithmetic device according to the present invention, the function of a plurality of lookup tables is realized using a memory element having a plurality of ports, so that table lookup can be performed without significantly increasing the circuit scale. It becomes possible to perform high-speed data processing using this method. In other words, there is an effect that a high-speed table lookup type arithmetic device can be realized with a small number of parts at low cost, or in the case of LSI, with a small area.

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

第1図は本発明の一実施例によるテーブルルックアップ
方式の演算装置を示す図、第2図はルックアップ方式の
演算機能を備えた半導体集積回路の構成の一実施例を示
す図、第3図は複数のボートを持つ記憶素子を用いてテ
ーブルルックアップ演算を行なうための半導体集積回路
の構成例を示す概略図、第4図は従来のテーブルルック
アップ方式の演算装置の例を示す図である。 図中、1.10はルックアップテーブル、AA4〜A、
は第1の入力データ、B、84〜B1は第2の入力デー
タ、D、D8〜D1は第1の出力データ、B、 EII
〜E、は第2の出力データ、2はメモリセルアレイ、3
a、3bはアドレスデコーダ、4a、4bは読み出し回
路、5は入力回路、6は出力回路、7は入力信号、8は
出力信号を示す。 なお、図中、同一符号は、同−又は相当部分を示す。
FIG. 1 is a diagram showing a table lookup type arithmetic device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of a semiconductor integrated circuit equipped with a lookup type arithmetic function, and FIG. The figure is a schematic diagram showing an example of the configuration of a semiconductor integrated circuit for performing table lookup operations using memory elements having multiple ports, and FIG. 4 is a diagram showing an example of a conventional table lookup type arithmetic device. be. In the figure, 1.10 is a lookup table, AA4 to A,
is the first input data, B, 84 to B1 are the second input data, D, D8 to D1 are the first output data, B, EII
~E, is the second output data, 2 is the memory cell array, 3
a and 3b are address decoders, 4a and 4b are readout circuits, 5 is an input circuit, 6 is an output circuit, 7 is an input signal, and 8 is an output signal. In addition, in the figures, the same reference numerals indicate the same or equivalent parts.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)テーブルルックアップ方式の演算装置において、 複数のポートを有する記憶素子を用いて構成したルック
アップテーブル手段を備えたことを特徴とする演算装置
(1) A table lookup type arithmetic device, characterized by comprising lookup table means configured using a storage element having a plurality of ports.
JP2169616A 1990-06-26 1990-06-26 Arithmetic unit Pending JPH0457112A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2169616A JPH0457112A (en) 1990-06-26 1990-06-26 Arithmetic unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2169616A JPH0457112A (en) 1990-06-26 1990-06-26 Arithmetic unit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0457112A true JPH0457112A (en) 1992-02-24

Family

ID=15889802

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2169616A Pending JPH0457112A (en) 1990-06-26 1990-06-26 Arithmetic unit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0457112A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015026341A (en) * 2013-07-29 2015-02-05 学校法人明星学苑 Arithmetic logic unit

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6238938A (en) * 1985-08-14 1987-02-19 Mitsubishi Electric Corp Rom type multiplier

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6238938A (en) * 1985-08-14 1987-02-19 Mitsubishi Electric Corp Rom type multiplier

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015026341A (en) * 2013-07-29 2015-02-05 学校法人明星学苑 Arithmetic logic unit
WO2015015905A1 (en) * 2013-07-29 2015-02-05 学校法人明星学苑 Arithmetic logic device
US9866219B2 (en) 2013-07-29 2018-01-09 Meisei Gakuen Device for logic operation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4561072A (en) Memory system handling a plurality of bits as a unit to be processed
US5321510A (en) Serial video processor
US5303200A (en) N-dimensional multi-port memory
US4434502A (en) Memory system handling a plurality of bits as a unit to be processed
US5914910A (en) Semiconductor memory and method of using the same column decoder and image processor
US4857882A (en) Comparator array logic
EP0264048B1 (en) Thirty-two bit bit-slice
KR0177985B1 (en) Vector data adjusting device of processor
JPH0457112A (en) Arithmetic unit
US5751999A (en) Processor and data memory for outputting and receiving data on different buses for storage in the same location
JPH0734184B2 (en) Semiconductor device having chip select terminal pair
JPH07152730A (en) Discrete cosine transformation device
KR940022276A (en) Parallel computing processor
GB2108737A (en) Byte addressable memory for variable length instructions and data
US5910794A (en) Method and apparatus for storing and rotating bit patterns
US6161120A (en) Apparatus for performing a division operation, especially for three-dimensional graphics
US4128899A (en) Associated read/write memory
US4564920A (en) Multiplier with hybrid register
US3244865A (en) Asynchronous binary computer system using ternary components
JPS6382530A (en) Semiconductor storage device
JP3224050B2 (en) Variable length code decoder, processor, and variable length code decoding table
JP2605792B2 (en) Arithmetic processing unit
JPH02212952A (en) Memory access control system
GB1233290A (en)
JPS5819760Y2 (en) semiconductor storage device