JPH0475542B2 - - Google Patents

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JPH0475542B2
JPH0475542B2 JP59164719A JP16471984A JPH0475542B2 JP H0475542 B2 JPH0475542 B2 JP H0475542B2 JP 59164719 A JP59164719 A JP 59164719A JP 16471984 A JP16471984 A JP 16471984A JP H0475542 B2 JPH0475542 B2 JP H0475542B2
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JP
Japan
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circuit means
logic circuit
evaluation
pseudo
logic
Prior art date
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JP59164719A
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Japanese (ja)
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Esu Tabusu Gurahamu
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Texas Instruments Inc
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Texas Instruments Inc
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はマルチレベル論理回路に関し、特に1
個のクロツク・パルスで作動するマルチ論理レベ
ル回路に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to multilevel logic circuits, and more particularly to multilevel logic circuits.
It concerns a multi-logic level circuit that operates on multiple clock pulses.

金属酸化膜シリコン法によつて作られるダイナ
ミツク・マルチレベル論理回路は、所望の論理機
能の正しい実行を保証する多相クロツクを要求す
る。優先マルチレベル論理機能の実行は、論理を
タイム・スロツトに分割して、最悪の場合すなわ
ち実行すべき論理レベルの最大数をカバーする所
要数のクロツク相を指定することを要求する。ク
ロツク相は、基本信号源からのクロツク信号を分
割することによつて作られる。これはクロツク信
号の多相を生じ、標準としてすべての相は1,
2,4などで割られる基本信号源の周波数に関連
され、これはクロツクのすべての相が基本信号源
の周波数の倍数であることを意味する。この方式
では、作動の周波数は常時1つだけである1つの
相が臨界になるまで増加される。
Dynamic multilevel logic circuits made by metal oxide silicon techniques require multiphase clocks to ensure correct execution of the desired logic functions. Execution of priority multilevel logic functions requires dividing the logic into time slots and specifying the required number of clock phases to cover the worst case or maximum number of logic levels to be executed. The clock phases are created by dividing the clock signal from the fundamental signal source. This results in a polyphase of the clock signal, with all phases typically being 1,
It is related to the frequency of the fundamental source divided by 2, 4, etc., which means that all phases of the clock are multiples of the frequency of the fundamental source. In this scheme, the frequency of operation is increased until one phase, only one at any time, becomes critical.

MOS回路は経済的に製造されると思われるが、
事前充電用の別なクロツク相および論理レベルの
評価を必要とするので、これらの回路は他の形の
論理回路と比較した場合に回路固有の低速によ
り、多くの現行ダイナミツク論理応用には常時利
用されない。
Although MOS circuits are expected to be manufactured economically,
The inherent slowness of these circuits compared to other forms of logic circuits makes these circuits unusable for many current dynamic logic applications, as they require separate clock phases and logic level evaluation for precharging. Not done.

また本発明はデイジタル乗算回路にも関し、特
にデイジタル乗算回路がドミノ制御回路により制
御されるマイクロプロセツトと共に用いるデイジ
タル乗算回路に関する。
The present invention also relates to digital multiplier circuits, and more particularly to digital multiplier circuits for use with microprocessors controlled by domino control circuits.

電界効果トランジスタ回路および特に大規模集
積回路の使用における主な制限は、乗算器に見ら
れるようなダイナミツク論理回路を電界トランジ
スタによる論理回路の実行で要求される多重クロ
ツクの必要性に起因する高速応用まで拡大するこ
とに伴う制限である。従来は、電界効果トランジ
スタの論理回路の実現に要求された多重クロツク
相が存在した。事前充電の相は論理回路を構成す
るのに用いられるトランジスタを相互接続するデ
ータ線のすべてを事前充電するのに必要であり、
第2クロツク相は論理の実行の結果を評価するの
に必要である。論理回路が一緒に接続されて各段
階が先行する論理段の結果に左右される場合は、
多相クロツク機能が要求される。第1クロツク相
は論理回路のすべてのデータ線を全部事前充電
し、第2クロツク相は第1論理レベルを評価し、
その後結果は第3クロツク相によつて評価される
第2論理レベルに加えられ、以下論理レベルの全
数にわたつて同様である。かくて、電界効果トラ
ンジスタが実行すべきN個の論理レベルの機能で
は、N+1個のクロツク相、すなわちデータ・ラ
インのすべてを事前充電する相および評価すべき
各論理レベル用の相が要求される。かくて論理レ
ベルのタイム・スロツト配列は多くの論理回路に
評価の順番を無為に待たせ、全体的な結果として
これらの回路は著しく低速となる。かくて、電界
効果トランジスタの論理回路が手持ち形計算機そ
の他同様な応用に用いられる場合にはこれまで問
題がなかつた。しかし、回路対する要求が複雑化
するにつれて、複合論理機能を実行する速度の要
求が重大となる。回路が評価すべき適当なタイ
ム・スロツトを待つだけの余裕は、高速のナノ秒
範囲を必要とする応用では許されない。
A major limitation in the use of field-effect transistor circuits, and especially large scale integrated circuits, is that dynamic logic circuits such as those found in multipliers are difficult to implement in high-speed applications due to the need for multiple clocks required in implementing logic circuits with field transistors. This is a restriction associated with the expansion of In the past, there were multiple clock phases required to implement field effect transistor logic circuits. The precharge phase is necessary to precharge all of the data lines interconnecting the transistors used to form the logic circuit;
The second clock phase is necessary to evaluate the results of the logic execution. When logic circuits are connected together and each stage depends on the result of the preceding logic stage,
Polyphase clock functionality is required. The first clock phase fully precharges all data lines of the logic circuit, the second clock phase evaluates the first logic level,
The result is then added to the second logic level evaluated by the third clock phase, and so on through the entire number of logic levels. Thus, the N logic level function that a field effect transistor is to perform requires N+1 clock phases, one to precharge all of the data lines and one for each logic level to be evaluated. . Thus, the time slot arrangement of logic levels causes many logic circuits to wait idly for their turn to be evaluated, and the overall result is that these circuits are significantly slower. Thus, field effect transistor logic circuits have hitherto been problem-free when used in handheld computers and similar applications. However, as the demands on circuits become more complex, the need for speed in performing complex logic functions becomes critical. The luxury of waiting for a suitable time slot for the circuit to evaluate is not acceptable in applications requiring high speeds in the nanosecond range.

乗算機能を実行することを要求されるマイクロ
プロセツサ装置における時間の最小化は、デイジ
タル乗算の変形ブース・アルゴリズムを実行する
ハードウエア乗算器の実現により、マイクロプロ
セツサの数多い処理サイクルから比較的小数のマ
イクロプロセツサ・サイクルまで減少される。し
かし、この時間減少でさえ、近代技術応用に必要
な速度を電界効果トランジスタ形のマイクロプロ
セツサに与えるのには不足である。
Minimization of the time in a microprocessor device required to perform a multiplication function is achieved by implementing a hardware multiplier that performs a modified Booth algorithm for digital multiplication, reducing the number of processing cycles of a microprocessor to a relatively small number. microprocessor cycles. However, even this reduction in time is insufficient to provide field effect transistor type microprocessors with the speed necessary for modern technology applications.

マルチレベル論理回路は、カスケード配列に接
続されている第1複数個の論理回路を含む。第2
複数個の擬似論理回路もカスケード配列に接続さ
れており、第1複数個の論理回路を評価する論理
パルスを発生させるのに使用される。クロツク源
は第1複数個の論理回路および第2複数個の擬似
論理回路に事前充電信号を供給し、評価回路は第
1複数個の論理回路の論理状態を評価する評価信
号を得るために擬似論理信号からの出力信号とク
ロツク信号とを組み合わせるのに使用される。
The multi-level logic circuit includes a first plurality of logic circuits connected in a cascaded arrangement. Second
A plurality of pseudo logic circuits are also connected in a cascade arrangement and are used to generate logic pulses for evaluating the first plurality of logic circuits. The clock source provides a precharge signal to the first plurality of logic circuits and the second plurality of pseudo logic circuits, and the evaluation circuit provides a precharge signal to the first plurality of logic circuits and a second plurality of pseudo logic circuits, and the evaluation circuit precharges the pseudo logic circuits to obtain an evaluation signal for evaluating the logic state of the first plurality of logic circuits. It is used to combine the output signal from the logic signal and the clock signal.

各レベルで評価すべきデータの利用度と一致す
る評価パルスが供給されるマルチレベル論理回路
が開示されている。
A multi-level logic circuit is disclosed in which evaluation pulses are provided that match the utilization of data to be evaluated at each level.

評価回路は高速プログラマブル論理配列を得る
ために、マルチレベル論理回路と組み合わされ
る。
The evaluation circuit is combined with multi-level logic circuits to obtain a high speed programmable logic array.

マイクロプロセツサ用のデイジタル乗算回路
は、2つの数のデイジタル乗算を実行する変形ブ
ース・アルゴリズムを利用するとともに、nを乗
数のビツト数の半分に等しい正の整数として、選
択された数nのブース・オペレーシヨン・セツト
に乗数を記録するブース・レコーダを含む。各オ
ペレーシヨン・セツトは乗算セツトによりカスケ
ード配列に接続されている第2複数個のn個の部
分積セレクタに加えられ、この場合各部分積セレ
クタ乗算セツトは記録されたブースオペレーシヨ
ン・セツトの1つを実行する。部分積セレクタの
出力は加算装置によつて加算され、またドミノ回
路装置は部分積セレクタに接続されているブー
ス・オペレーシヨン・セツトの完了時に部分積セ
レクタの各素子に評価パルスを供給する。
A digital multiplier circuit for a microprocessor utilizes a modified Booth algorithm to perform digital multiplication of two numbers and to perform a Booth multiplication of a selected number n, where n is a positive integer equal to half the number of bits in the multiplier. - Includes a booth recorder to record the multiplier in the operation set. Each operation set is applied by a multiplication set to a second plurality of n partial product selectors connected in a cascade arrangement, where each partial product selector multiplication set is applied to one of the recorded Booth operation sets. Execute one. The outputs of the partial product selectors are summed by a summing device and the domino circuit device provides an evaluation pulse to each element of the partial product selector upon completion of a booth operation set connected to the partial product selector.

乗算器のようなマルチレベル論理回路では、マ
ルチレベル論理回路の各レベルがドミノ制御回路
の使用により評価の準備を整えるときを検出する
ことによつて動作速度の面で性能が向上される。
In multi-level logic circuits, such as multipliers, performance is improved in terms of operating speed by detecting when each level of the multi-level logic circuit is ready for evaluation through the use of domino control circuits.

ドミノ制御回路は1個のクロツク・パルスとそ
の補数の伝搬について最悪の場合の時間遅延を実
現して、ブース乗算器の対応する段が評価すべき
位置にあるときを正確に作る。
The domino control circuit implements a worst-case time delay for the propagation of one clock pulse and its complement to ensure exactly when the corresponding stage of the Booth multiplier is in the position to be evaluated.

加算装置は、複数個の部分積セレクタの選択さ
れた素子間に接続される複数個の加算回路を含
む。加算セツト内のデータの最も早い可能な評価
を保証するために、ドミノ制御回路は、時間遅延
が加算回路にその論理演算を実行させかつ評価を
受ける準備を整えたデータを持つかぎり、最悪と
思われる場合を表わす加算回路をも含む。その時
間が終ると、ドミノ制御回路は乗算器内の次の論
理レベルに評価可能パルスを供給する。
The adder includes a plurality of adder circuits connected between selected elements of the plurality of partial product selectors. To guarantee the earliest possible evaluation of the data in the adder set, the domino control circuit considers the worst case as long as the time delay causes the adder to perform its logical operation and has the data ready to undergo evaluation. It also includes an adder circuit that represents the case where At the end of that time, the domino control circuit provides an evaluatable pulse to the next logic level in the multiplier.

これらの実施例および本発明の利点ならびに目
的は、図面と共に本明細書を読むことにより明ら
かにされる。
These embodiments and the advantages and objects of the invention will become apparent from reading the specification in conjunction with the drawings.

第1図において、本発明による乗算器161を
含むマイクロプロセツサが示されている。I/O
端子(図示されていない)からの命令はパツド1
03を介して命令データ・レジスタ105に供給
され、次に高速デコーダ107、主デコーダ10
9、およびアドレス算術ユニツト111に加えら
れる。主デコーダ109は命令を、マイクロプロ
セツサを通じて使用される制御信号にデコードす
る。これらの制御信号は、データ束117を介し
て乗算器161を含む適当な回路にデコードされ
た信号を伝達する制御パイプライン・レジスタ1
15に記憶される。
In FIG. 1, a microprocessor is shown including a multiplier 161 according to the present invention. I/O
Commands from terminals (not shown) are sent to pad 1.
03 to the instruction data register 105, then the high speed decoder 107, the main decoder 10
9, and address arithmetic unit 111. Main decoder 109 decodes instructions into control signals used through the microprocessor. These control signals are transferred to a control pipeline register 1 which conveys the decoded signals via data bundle 117 to appropriate circuitry including multiplier 161.
15.

マイクロプロセツサ100は基本的に2つの部
分、すなわち131の区域で表わされる命令部分
と、133の区域で表わされるデータ部分とを備
えている。アドレス算術ユニツト111は命令デ
ータ・レジスタ105から変位マルチプレクサ1
35を介してデータを受けるとともに、命令リン
ク・レジスタ153または汎用レジスタ119か
ら高速デコーダ107の結果に基づきインデツク
ス・マルチプレクサ137を介してデータを受け
る。
Microprocessor 100 basically has two parts: an instruction part represented by area 131 and a data part represented by area 133. Address arithmetic unit 111 supplies instructions from instruction data register 105 to displacement multiplexer 1.
35 and receives data from instruction link register 153 or general purpose register 119 via index multiplexer 137 based on the result of high speed decoder 107.

適当な算術演算がキヤリー・ブレーク論理15
5によつて指示される通り実行されてから、アド
レス算術ユニツト111の出力123は共通アド
レス・バス・レジスタ125でラツチされる。こ
のレジスタの出力はその後、データ・メモリまた
は入出力アドレス・スペースのいずれかをアドレ
ス指定するためにパツド139を介して集積回路
のI/Oに加えられたり、定数として用いる内部
バスに加えられる。アドレス算術ユニツトの出力
は命令アドレス・マルチプレクサ145にも加え
られる。このマルチプレクサの出力は命令アドレ
ス・レジスタ147でラツチされる。マルチプレ
クサのもう1つの入力、すなわち命令アドレス・
レジスタの増分型は149によつて提供される。
マルチプレクサ145の制御は順序付け回路14
3によつて提供される。順序付け回路143はパ
ツド141を介して受けられる分岐および割込み
を制御する。命令アドレス・レジスタ147の出
力は、メモリ内の命令をアドレス指定するために
パツド151を介してI/Oに加えられる。命令
アドレス・レジスタ147の出力も1サイクルの
遅延後、命令リング・レジスタ153でラツチさ
れる。
Appropriate arithmetic operations are carry break logic 15
5, the output 123 of address arithmetic unit 111 is latched in common address bus register 125. The output of this register is then applied to the integrated circuit's I/O via pad 139 to address either data memory or input/output address space, or to an internal bus for use as a constant. The output of the address arithmetic unit is also applied to instruction address multiplexer 145. The output of this multiplexer is latched in the instruction address register 147. Another input of the multiplexer, namely the instruction address
The incremental type of register is provided by 149.
The multiplexer 145 is controlled by the ordering circuit 14.
Provided by 3. Sequencing circuit 143 controls branches and interrupts received via pad 141. The output of instruction address register 147 is applied to I/O via pad 151 for addressing instructions in memory. The output of instruction address register 147 is also latched in instruction ring register 153 after a one cycle delay.

算術理論ユニツト127は汎用レジスタ119
からAマルチプレクサ163を介してデータを受
けるとともに、汎用レジスタ119、機械制御レ
ジスタ113、プログラム状態レジスタ、または
割込状態レジスタからCマルチプレクサを介して
あるいは乗算器161からBマルチプレクサを介
してデータを受ける。算術論理ユニツトへのキヤ
リーは、主にデコーダの制御下でキヤリー論理1
21から行われる。算術理論ユニツトの出力は溢
れの場合に、飽和論理129によつて調節され
る。出力は次に、Xマルチプレクサ157および
Yマルチプレクサ159を介して汎用レジスタ1
19に帰還される。
Arithmetic theory unit 127 has general purpose register 119
It receives data from the general register 119, machine control register 113, program status register, or interrupt status register through the C multiplexer or from the multiplier 161 through the B multiplexer. The carry to the arithmetic logic unit is mainly carried by the carry logic 1 under the control of the decoder.
It will be held from 21. The output of the arithmetic theory unit is regulated by saturation logic 129 in case of overflow. The output is then passed through X multiplexer 157 and Y multiplexer 159 to general purpose register 1.
He will be returned on the 19th.

多重を要求する命令が主デコーダ107によつ
てデコードされると、汎用レジスタの5およびC
マルチプレクサの結果は乗算器によつて掛へ合わ
され、その結果はそのブロツクの内部のレジスタ
でラツチされる。
When an instruction requiring multiplexing is decoded by the main decoder 107, general registers 5 and C
The multiplexer results are multiplied together by a multiplier, and the results are latched in registers internal to the block.

これから言及する第2図は、そこに含まれるド
ミノ制御論理回路の使用により乗算器161の基
本作動原理を提供する。反転クロツクの信号クロ
ツクがドミノ回路マルチレベル論理システム10
に加えられるインバータ3と共に、ドミノ制御マ
ルチレベル論理のブロツク図が示されている。ク
ロツク源1は、導線5を介して擬似負荷制御マル
チレベル論理装置にクロツク信号を供給する。デ
ータ源7は、データ・バス9を介してドミノ制御
マルチレベル論理装置10に並列データ信号、す
なわちDATA1〜DATA Nを供給する。ドミノ
制御マルチレベル論理装置10はM×N個の論理
素子13を含む。論理素子は、Nビツトの幅を持
つMレベルのマルチレベル論理装置に対応するN
×Mマトリツクスを構成するデータ語によつてカ
スケード配列に共に接続されているN個の論理素
子の幅を有する語に分けられる。さらに、これも
カスケード配列に接続されるM個のドミノ回路1
5がある。各論理素子13および各ドミノ回路1
5はトランジスタ17のゲートを働かせるクロツ
ク信号によつて事前に充電され、VCCすなわち
図示されていない電圧源から供給される電圧を対
応する論理素子13およびドミノ回路15に加え
させる。1,1論理素子19、1,(N−1)論
理素子21、および1,N論理素子25は、矢印
31によつて示される通り対応する論理素子を基
準電圧すなわちVddに接続するクロツ信号作動ト
ランジスタ27によつて評価される。1,1ドミ
ノ回路29もクロツク信号によつて評価されるの
は、1,1ドミノ回路29が最悪の場合の状態を
表わすように接続されているからであり、すなわ
ち第1行に接続される論理素子13のどれについ
ても評価パルスは反転増幅器33によつて、正し
い評価を保証するため一度にドミノ制御マルチレ
ベル論理装置の第2行に置かれる論理素子13に
供給されるからである。もちろん、第2行の論理
素子は第1行の論理素子と共にカスケード配列に
接続され、かくてインバータ3から供給されたク
ロツク信号とインバータ33の出力とをAND接
続するANDゲードを形成するようにトランジス
タ17と共に接続されるトランジスタ37のゲー
トに評価パルスが供給されると同時に評価するこ
とができる。データ源9からのデータは存在する
第1行の論理素子の対応する入力端子に接続さ
れ、またQ端子は入力端子で第2行の対応する論
理素子に接続され、したがつてカスケード接続を
作ることを注目しなければならない。この構成は
全M行を通じて完全に保たれる。各行のドミノ回
路15はカスケード配列に同様に接続され、おの
おのは信号の伝搬遅延があつて評価パルスがイン
バータ33の出力に供給されるとき対応する論理
がすべての論理動作を完了することを保証するか
ぎり最悪と思われる条件を表わす。ドミノ制御マ
ルチレベル論理装置10の評価は(M−1)ドミ
ノ回路装置のみを要求するが、論理素子13の出
力に供給されるデータがM行のメンバーでありか
つ記憶場所に記憶すべき場合、Mドミノ回路39
の最終出力インバータ33に記憶休止が供給され
ることがある。かくて論理素子の各行に関する評
価パルスの発生は評価パルスを作る各ドミノの降
下と共に降下する1行の最終ドミノに比較され
る。これは電界効果トランジスタ論理回路を評価
する非同期操作を与える。
FIG. 2, to which reference is now made, provides the basic operating principle of multiplier 161 through the use of domino control logic contained therein. The inverted clock signal clock is a domino circuit multi-level logic system 10
A block diagram of the domino control multi-level logic is shown with an inverter 3 added to the domino control multi-level logic. Clock source 1 provides a clock signal via conductor 5 to the pseudo load control multilevel logic device. Data source 7 provides parallel data signals, DATA1-DATAN, to domino controlled multilevel logic 10 via data bus 9. Domino control multi-level logic device 10 includes M×N logic elements 13. The logic elements correspond to M levels of multilevel logic devices with a width of N bits.
The data words forming the ×M matrix are divided into words having a width of N logic elements connected together in a cascade arrangement. Furthermore, M domino circuits 1 are also connected in a cascade arrangement.
There are 5. Each logic element 13 and each domino circuit 1
5 is precharged by a clock signal which activates the gate of transistor 17, causing VCC, ie a voltage supplied from a voltage source not shown, to be applied to the corresponding logic element 13 and domino circuit 15. 1,1 logic element 19, 1,(N-1) logic element 21, and 1,N logic element 25 are connected to a clock signal that connects the corresponding logic element to a reference voltage, Vdd, as indicated by arrow 31. It is evaluated by the activation transistor 27. The reason that the 1,1 domino circuit 29 is also evaluated by the clock signal is that the 1,1 domino circuit 29 is connected to represent the worst case condition, i.e. connected to the first row. This is because the evaluation pulses for any of the logic elements 13 are supplied by the inverting amplifier 33 to the logic elements 13 placed in the second row of the domino-controlled multilevel logic device one at a time to ensure a correct evaluation. Of course, the logic elements in the second row are connected in a cascade arrangement with the logic elements in the first row, and the transistors are connected to form an AND gate that AND-connects the clock signal supplied from inverter 3 and the output of inverter 33. The evaluation can be carried out at the same time that an evaluation pulse is applied to the gate of the transistor 37 connected together with 17. The data from the data source 9 is connected to the corresponding input terminal of the first row of logic elements present, and the Q terminal is connected at the input terminal to the corresponding logic element of the second row, thus creating a cascade connection. We must pay attention to this. This configuration is perfectly maintained throughout all M rows. The domino circuits 15 in each row are similarly connected in a cascade arrangement, each with a signal propagation delay to ensure that the corresponding logic completes all logic operations when the evaluation pulse is applied to the output of the inverter 33. Indicates the worst possible conditions. Evaluation of the domino control multilevel logic device 10 requires only (M-1) domino circuit devices, but if the data provided at the output of the logic element 13 is a member of M rows and is to be stored in a memory location, then M domino circuit 39
A memory pause may be supplied to the final output inverter 33 of. Thus, the occurrence of evaluation pulses for each row of logic elements is compared to the last domino of a row that falls as each domino that produces an evaluation pulse falls. This provides asynchronous operation for evaluating field effect transistor logic circuits.

これから言及する第3図は、第2図に関して説
明されたドミノ原理を含む第1図の乗算器161
のブロツク図である。被乗数は、第1図のCマル
チプレクサ167からデータ・バス175を介し
て、6個の部分積セレクタ、行193,195,
197,201,209および213に加えられ
る。乗数は汎用レジスタ5,159から導線束1
77を介してブース・レコーダ217に加えられ
る。第3図の実施例において、乗数は13ビツトで
あり被乗数は16ビツトである。しかしここで提供
される例は、どんな大きさの乗数およびどんな大
きさの被乗数にも適用し得る。第3図で説明され
る回路はすべて、第2図に示される通り第1段階
のクロツクQPによつて事前充電され、また評価
パルスによつて第4図について説明される通り選
択された時間中続けられる。部分積セレクタのす
べてはクロツクQEによつて同時に評価される。
第1部分積セレクタ193は乗数ビツト10,11お
よび12を用いるブース・レコーダ219によつて
制御される。第2部分積セレクタ195は乗数ビ
ツト8,9および10を用いるブース・レコーダ2
21によつて制御される。第3部分積セレクタ1
97は乗数ビツト6,7および8を用いるブー
ス・レコーダ223によつて制御される。第4部
分積セレクタ201は乗数ビツト4,5および6
を用いるブース・レコーダ225によつて制御さ
れる。第5部分積セレクタ209は乗数ビツト
2,3および4を用いるブース・レコーダ227
によつて制御される。第6部分積セレクタは乗数
ビツト0,1、および2を使用するブース・レコ
ーダ229によつて制御される。最初の3個のセ
レクタ193,195、および197からの部分
積はキヤリー・セーブ加算器(CSA)199に
より加算される。CSAは、部分積セレクタ遅延
回路179によつて供給される評価パルスにより
評価される。CSA199の出力およびセレクタ
201からの部分積はCSA207によつて加算
される。CSA207の評価パルスはCSA遅延回
路181によつて供給される。CSA207の出
力およびセレクタ209からの部分積はCSA2
11によつて加算される。CSA211の評価パ
ルスはCSA遅延回路183によつて供給される。
CSA211の出力およびセレクタ213からの
部分積はCSA215によつて加算される。CSA
215の評価パルスはCSA遅延回路185によ
つて供給される。CSA215の出力は中間レジ
スタ219に入る。これは1クロツク・サイクル
の活動を完成する。後続クロツク・サイクルで、
中間レジスタ119の内容はキヤリー・リツプル
加算器(CRA)227によつて加算される。こ
れは積レジスタ229でラツチされる積を作る。
積レジスタは次に、Bマルチプレクサ165を介
して算術論理ユニツト127に加えられる。
FIG. 3, to which reference is now made, illustrates the multiplier 161 of FIG. 1 which includes the domino principle described with respect to FIG.
FIG. The multiplicand is passed from C multiplexer 167 in FIG. 1 via data bus 175 to six partial product selectors, rows 193, 195,
197, 201, 209 and 213. Multiplier is from general register 5,159 to conductor bundle 1
77 to booth recorder 217. In the embodiment of FIG. 3, the multiplier is 13 bits and the multiplicand is 16 bits. However, the examples provided here may apply to any size multiplier and any size multiplicand. All the circuits illustrated in FIG. 3 are precharged by the first stage clock QP as shown in FIG. 2 and during selected times by evaluation pulses as illustrated in FIG. I can continue. All of the partial product selectors are evaluated simultaneously by clock QE.
First partial product selector 193 is controlled by Booth recorder 219 using multiplier bits 10, 11 and 12. The second partial product selector 195 selects the Booth recorder 2 using multiplier bits 8, 9 and 10.
21. Third partial product selector 1
97 is controlled by Booth recorder 223 using multiplier bits 6, 7 and 8. The fourth partial product selector 201 selects multiplier bits 4, 5 and 6.
is controlled by a booth recorder 225 using a. The fifth partial product selector 209 is a Booth recorder 227 using multiplier bits 2, 3 and 4.
controlled by. The sixth partial product selector is controlled by Booth recorder 229 using multiplier bits 0, 1, and 2. The partial products from the first three selectors 193, 195, and 197 are added by a carry save adder (CSA) 199. CSA is evaluated by evaluation pulses provided by partial product selector delay circuit 179. The output of CSA 199 and the partial products from selector 201 are added by CSA 207. The evaluation pulse of CSA 207 is provided by CSA delay circuit 181. The output of CSA207 and the partial product from selector 209 are CSA2
11. The evaluation pulse of CSA 211 is provided by CSA delay circuit 183.
The output of CSA 211 and the partial products from selector 213 are added by CSA 215. CSA
215 evaluation pulses are provided by CSA delay circuit 185. The output of CSA 215 enters intermediate register 219. This completes one clock cycle of activity. On subsequent clock cycles,
The contents of intermediate register 119 are added by carry ripple adder (CRA) 227. This creates a product that is latched in product register 229.
The product register is then applied to arithmetic logic unit 127 via B multiplexer 165.

これから言及する第4図において、第4図と共
に使用すべき第3図のタイミング図が示されてい
る。第3図において、データは頁の下部で導線1
75を介して入力し、部分積セレクタおよびキヤ
リー・セーブ加算器を通つて流れ、結局は第3図
の上部で積セレクタ229から現われる。中間レ
ジスタ219とキヤリー・リツプル加算器227
との間の分離は、第1段階365の完了と第2段
階367の開始を示す。この分離は線と矢印の組
合せ369によつて示される。第4図において、
垂直線321および326は乗算サイクルの開始
を表わし、この場合事前充電クロツクは矢印33
7によつて示される通りキヤリー・セーブ加算器
およびセレクタを含む乗算器161の内部の回路
を事前充電し、寸法線339によつて示される通
り導線バス175に入力を供給し、さらに寸法線
341により示される通りキヤリー・リツプル加
算器227を事前充電する。垂直線323で、事
前充電クロツクは波形329によつて示される通
り除去されて評価クロツクが波形331によつて
示される通り供給される。すべての部分積セレク
タは、寸法線351によつて示される通り、垂直
線323と338との間の時間で評価される。キ
ヤリー・セーブ加算器(CSA)は、垂直線33
8と345との間の時間周期において評価される
最初のキヤリー・セーブ加算器199によつて順
次評価される。キヤリー・セーブ加算器199の
評価パルスはPPS遅延回路179によつて供給さ
れる。第1CSA遅延回路181は、垂直線345
と垂直線347との間の時間中に第2CSA207
に第2評価パルスを供給する。CSA評価パルス
は寸法線355によつて示されている。第3CSA
評価パルスは、垂直線347と349との間の距
離である寸法線357によつて示される時間中に
第3CSA211に供給される。第4CSA215は
第3CSA遅延回路185によつて供給されるパル
スにより評価される。このパルスは第4図の垂直
線349と垂直線365との間に生じ、寸法線3
59によつて表わされる。評価の結果は垂直線3
25と垂直線326との間の時間中に中間レジス
タ219に記憶され、それによつて乗算が完成さ
れ、次のサイクルで中間レジスタ219の中に含
まれるデータはCRA227によつて加算されか
つ第1図の算術論理ユニツト227に加わるよう
に積レジスタ229に加えられる。第4図は第1
段階が第3図の線369の下で行われる動作を表
わし、第段階が線369の後で生じることを示
し、各段階はクロツク段階の第1段階および第2
段階によつて開始される。したがつて、上記に開
示されかつ検討された乗算器は、複雑な乗算機能
を実行し得るとともに、クロツク・サイクル当た
り1の割合で算術論理ユニツトに情報を提供する
ことができる。
Referring now to FIG. 4, the timing diagram of FIG. 3 is shown for use in conjunction with FIG. In Figure 3, the data is displayed at the bottom of the page on conductor 1.
75, flows through a partial product selector and a carry save adder, and eventually emerges from product selector 229 at the top of FIG. Intermediate register 219 and carry ripple adder 227
The separation between indicates the completion of the first stage 365 and the beginning of the second stage 367. This separation is indicated by line and arrow combination 369. In Figure 4,
Vertical lines 321 and 326 represent the start of the multiplication cycle, in which case the precharge clock is indicated by arrow 33.
7, precharges the circuitry within multiplier 161 including the carry save adder and selector, provides an input to conductor bus 175 as shown by dimension line 339, and provides input to conductor bus 175 as indicated by dimension line 341. Precharge the carry ripple adder 227 as shown by . At vertical line 323, the precharge clock is removed as shown by waveform 329 and the evaluation clock is provided as shown by waveform 331. All partial product selectors are evaluated at times between vertical lines 323 and 338, as indicated by dimension line 351. The carry save adder (CSA) is vertical line 33
The first carry-save adder 199 is evaluated in time periods between 8 and 345. The evaluation pulse for carry save adder 199 is provided by PPS delay circuit 179. The first CSA delay circuit 181 has a vertical line 345
2nd CSA 207 during the time between and vertical line 347
A second evaluation pulse is supplied to. The CSA evaluation pulse is indicated by dimension line 355. 3rd CSA
The evaluation pulse is provided to the third CSA 211 during the time indicated by dimension line 357, which is the distance between vertical lines 347 and 349. The fourth CSA 215 is evaluated by the pulses provided by the third CSA delay circuit 185. This pulse occurs between vertical line 349 and vertical line 365 in FIG.
59. The evaluation result is vertical line 3
25 and vertical line 326, thereby completing the multiplication, and on the next cycle the data contained in intermediate register 219 is added by CRA 227 and the first It is added to product register 229 as is added to arithmetic logic unit 227 in the figure. Figure 4 is the first
The steps represent the operations that take place below line 369 in FIG.
Started by stages. Thus, the multipliers disclosed and discussed above are capable of performing complex multiplication functions and providing information to the arithmetic logic unit at a rate of one per clock cycle.

第5A図および第5B図は、本発明による16ビ
ツト×16ビツト乗算器の簡潔化された概略図であ
る。第1部分積セレクタ行193は19個のセル1
91を含み、レジスタ370および372にある
最上位のビツトを受けるが、最下位のビツトは第
5B図のセル374に加えられる。最上位ビツト
用の多重セルが必要なのは、最上位ビツトが符号
ビツトであり3個以上の別々な負荷に加えられる
からである。2個の特別セルがブース操作を実行
するために要求される。
5A and 5B are simplified schematic diagrams of a 16 bit by 16 bit multiplier according to the present invention. The first partial product selector row 193 has 19 cells 1
91 and receives the most significant bit in registers 370 and 372, while the least significant bit is added to cell 374 of FIG. 5B. Multiple cells for the most significant bit are required because the most significant bit is a sign bit and is applied to three or more separate loads. Two special cells are required to perform booth operations.

デコードされたブース・オペランドは、部分積
セレクタにブース・オペランドの機能を果たさせ
るであろう。これらの機能は第1表に列記されて
いる。第5図の好適な実施例の本出願において、
各ビツトを左に移動することによつて数を2倍に
するようになつている。第2表は各行のセル数を
示し、第1表はデコード・ブース・アルゴリズム
の真理値表を示す。
The decoded Booth operand will cause the partial product selector to perform the function of the Booth operand. These features are listed in Table 1. In the present application of the preferred embodiment of FIG.
By moving each bit to the left, the number is doubled. Table 2 shows the number of cells in each row, and Table 1 shows the truth table for the decoding Booth algorithm.

第1表 3ビツト数 000 レジスタの前の行の値に0を加える 001 レジスタの前の行の値に被乗数を加える 010 レジスタの前の行の値に被乗数を加える 011 前の行の値に被乗数の2倍を加える 100 前の値から被乗数の2倍を引く 101 前の値から被乗数を引く 110 前の値から被乗数を引く 111 前の値から0を引く 第2表 行、セルおよび参照数字 セルの数 1 部分積セレクタ193、 19 2 部分積セレクタ195、 19 3 部分積セレクタ197、 19 4 キヤリー・セーブ加算器199、 18 5 部分積セレクタ201、 19 6 キヤリー・セーブ加算器211、 18 7 部分積セレクタ213、 19 8 キヤリー・セーブ加算器215、 18 9 中間レジスタ219、 54 10 キヤリー・リツプル加算器227、 26 11 積レジスタ229、 28 時間遅延を最小にするため、信号源当たり2個
以内の負荷の設計制限が好適な実施例で行われた
が、かくて最悪の場合の条件が1個の負荷である
ことが保証されている。この制限は評価パルスの
発生中に考慮に入れられる。余分のセル371お
よび375が具備され、第1ブース・レコーダ2
19によつて供給されるブース・アルゴリズムの
実行に使用される。セルの出力は右に2ビツトだ
け移動されて、第2部分積セレクタ195に加え
られる。移動の結果は、導線束376を介して
IR(中間)レジスタ219に加えられ、そこに累
積される。第2部分積セレクタの出力は第3部分
積セレクタ197、行199に加えられ、その出
力はキヤリー・セーブ加算器に加えられる。キヤ
リー・セーブ加算器の行を作るのに用いられる各
キヤリー・セーブ加算器は全加算器であり、した
がつて3個の入力を要求する。その理由は第1、
第2および第3部分積セレクタの各出力が第1キ
ヤリー・セーブ加算器の行199に加えられて加
算すべき3個の入力を供給するからである。その
後、各全加算器310の出力は次の全加算器31
0に加えられて、ここでその出力は次の部分積ゼ
レクタの出力と組み合わされて、ブース・アルゴ
リズムにより実行された乗算機能の合計結果が第
3図および第4図に関して説明された機能にした
がつて中間レジスタ219に供給されるまでキヤ
リー出力をも含む前のキヤリー・セーブ加算器3
10によつて合計される。
Table 1 3 bit number 000 Add 0 to the value in the previous row of the register 001 Add the multiplicand to the value in the previous row of the register 010 Add the multiplicand to the value in the previous row of the register 011 Add the multiplicand to the value in the previous row Add twice the value 100 Subtract twice the multiplicand from the previous value 101 Subtract the multiplicand from the previous value 110 Subtract the multiplicand from the previous value 111 Subtract 0 from the previous value Table 2 Rows, cells and reference numbers Cells 1 Partial product selector 193, 19 2 Partial product selector 195, 19 3 Partial product selector 197, 19 4 Carry save adder 199, 18 5 Partial product selector 201, 19 6 Carry save adder 211, 18 7 Part Product selector 213, 19 8 Carry save adder 215, 18 9 Intermediate register 219, 54 10 Carry ripple adder 227, 26 11 Product register 229, 28 To minimize time delay, no more than two Design limitations on loads were made in the preferred embodiment, thus ensuring that the worst case condition is one load. This restriction is taken into account during the generation of the evaluation pulse. Extra cells 371 and 375 are provided and the first booth recorder 2
19 is used to implement the Booth algorithm. The output of the cell is shifted two bits to the right and applied to the second partial product selector 195. The result of the movement is transmitted through the conductor bundle 376.
Added to IR (intermediate) register 219 and accumulated there. The output of the second partial product selector is applied to a third partial product selector 197, row 199, whose output is applied to a carry save adder. Each carry-save adder used to create a row of carry-save adders is a full adder and therefore requires three inputs. The first reason is
This is because the outputs of each of the second and third partial product selectors are applied to row 199 of the first carry save adder to provide three inputs to be added. After that, the output of each full adder 310 is sent to the next full adder 31.
0, whose output is then combined with the output of the next partial product selector to make the summation result of the multiplication function performed by the Booth algorithm into the function described with respect to FIGS. 3 and 4. The previous carry-save adder 3 also contains the carry output until it is fed to the intermediate register 219.
summed by 10.

第6図は各ブース・レコーダ段380の慨略図
であり、本質的にはプログラマブル論理配列38
1を含み、ここでブース・アルゴリズムはプログ
ラマブル論理配列381によつてデコードされか
つノア・ゲート385,387およびインバータ
389を含む論理デバイス383に加えられる。
論理デバイス383の出力は、第4図の寸法線3
51によつて表わされかつゲーテツド・バツフア
増幅器392によつて供給される評価パルスQE
1の制御を受けて、データ・バス391を介して
部分積セレクタに加えられる。
FIG. 6 is a schematic diagram of each booth recorder stage 380, which essentially consists of a programmable logic array 38.
1, where the Booth algorithm is decoded by programmable logic array 381 and applied to logic device 383, which includes NOR gates 385, 387 and inverter 389.
The output of the logic device 383 is indicated by dimension line 3 in FIG.
Evaluation pulse QE represented by 51 and provided by gated buffer amplifier 392
1 to the partial product selector via data bus 391.

第7図は、部分積セレクタの入力がブース・レ
コーダからデータ・バス400を介して供給され
る各部分積セレクタの概略図である。各部分積セ
レクタからの出力はデータ・バス403を介して
供給される。各セレクタ・セル189の入力は、
データ・バス175を介して供給され、191に
よつて反転される。しかし、最下位ビツト位置の
ような入力は存在せず、そのとき回路187は回
路405によつてバイアスを供給される。バイア
スは第7図に示される通り、図示されていない電
圧源に接続されている2個のデイプリーシヨン形
トランジスタによつて作られる。部分積の移動は
通路402および404により達成される。
FIG. 7 is a schematic diagram of each partial product selector whose input is provided via data bus 400 from a Booth recorder. The output from each partial product selector is provided via data bus 403. The input of each selector cell 189 is
Data bus 175 and inverted by 191. However, there is no input such as the least significant bit position, and then circuit 187 is biased by circuit 405. The bias is created by two depletion mode transistors connected to a voltage source, not shown, as shown in FIG. Partial volume movement is accomplished by passages 402 and 404.

PRR遅延回路179が第8図に示されており、
部分積セレクタの最悪の場合の条件を表わす伝搬
遅延によつてキヤリー・セーブ加算回路199に
加えられる評価パルスを遅延させるのに用いられ
る。それはノア・ゲート409および増幅器41
1によつて接続されかつ組み合わされる出力を持
つ複数個のトランジスタ407を含み、その結果
は第1CSA遅延回路181および第1CSA行19
9に加えられる。図面の説明を通じて、QEは評
価パルスを、QPは事前充電パルスを表わす。
A PRR delay circuit 179 is shown in FIG.
It is used to delay the evaluation pulse applied to the carry-save adder circuit 199 by a propagation delay that represents the worst case condition of the partial product selector. It consists of Noah gate 409 and amplifier 41
1, the result being a first CSA delay circuit 181 and a first CSA row 19
Added to 9. Throughout the illustrations, QE stands for evaluation pulse and QP stands for pre-charge pulse.

第9図はキヤリー・セーブ加算回路205およ
びCSA遅延回路183の概略図であるが、これ
らの回路は同一である。データ・バス427によ
り供給される出力を持つトランジスタ論理425
の実行によつて得られる加算回路による回路の加
算のために、インバータ421,422および4
23に3個の入力が供給される。これは全加算回
路であり、データ・バス427を介して和の出力
およびキヤリー出力を提供する。
FIG. 9 is a schematic diagram of carry save adder circuit 205 and CSA delay circuit 183, which are identical. Transistor logic 425 with output supplied by data bus 427
Inverters 421, 422 and 4
Three inputs are supplied to 23. This is a full adder circuit and provides a sum output and a carry output via data bus 427.

第9図の回路に似ている第10図は、キヤリ
ー・リツプル加算器であり、中間レジスタ219
の出力がキヤリー・リツプル加算器223によつ
て加算されるデバイス223の各段を表わす。第
5図に示された通り、各群5個のキヤリー・リツ
プル加算器を分離しているキヤリー回路431が
第11図に示され、これはノア・ゲート433お
よび2個のMOSトランジスタ435を含む。第
10B図はキヤリー・リツプル加算器用のキヤリ
ー入力を供給する回路である。
FIG. 10, which is similar to the circuit of FIG. 9, is a carry ripple adder with an intermediate register 219.
represents each stage of device 223 whose outputs are summed by carry ripple adder 223. A carry circuit 431 separating each group of five carry ripple adders as shown in FIG. 5 is shown in FIG. 11 and includes a NOR gate 433 and two MOS transistors 435. . FIG. 10B is a circuit that provides a carry input for a carry ripple adder.

第12A図および第12B図は出力バツフア段
にある中間レジスタであり、またマイクロプロセ
ツサが471にあるトランジスタ内のデータのロ
ーデイングおよび記憶を制御する事実をも立証す
る。
12A and 12B are intermediate registers located in the output buffer stage and also demonstrate the fact that the microprocessor controls the loading and storage of data in the transistors located at 471.

第13図は第5図の記憶制御回路であり、ノ
ア・ゲート455,456およびトランジスタ4
57を含む。
FIG. 13 shows the memory control circuit of FIG. 5, including NOR gates 455, 456 and transistor 4.
Contains 57.

第14図は、積レジスタに入る2個の最下位中
間レジスタ・ビツトの出力(これは累積される必
要はない)を遅延させるのに用いられる回路の概
略図を示す。
FIG. 14 shows a schematic diagram of the circuit used to delay the output of the two least significant intermediate register bits (which do not need to be accumulated) into the product register.

第15図は積レジスタ229のブロツク概略図
である。記憶制御回路は第13図に示され、ここ
でもまたそれはコンピユータによつて提供される
走査制御および事前充電パルスならびに評価パル
スと共に使用され、かつオア・ゲート444,4
45,446、および全体として457で表わさ
れるトランジスタ回路によつて実行されるゲーテ
ツド・オア機能を含む。
FIG. 15 is a block diagram of product register 229. The storage control circuit is shown in FIG. 13, again it is used with the scan control and precharge pulses and evaluation pulses provided by the computer and the OR gates 444,4
45, 446, and a gated-OR function performed by transistor circuits generally designated 457.

これから言及する第16図には、メモリ2に接
続される出力を持つプログラマブル論理配列10
0の概略図が示されている。プログラマブル論理
配列100は2段を含み、第1デコード段72に
おいてデータ・バス9に現われるデータはデータ
入力線によつて表わされるx座標と垂直線75,
76,77および79によつて表わされるy座標
との間にトランジスタ73を置くことにより情報
をデコードする。データがデコードされるとき、
それは第2段81に加えられるが、この段は出力
段であり、第16図の場合にはメモリであるとと
もにデータ・バス93に接続される他の回路でも
ある負荷を駆動するのに用いられる。出力段のプ
ログラミングはトランジスタ83によつて表わさ
れ、これは垂直線75,76,77、および水平
線85,87の接続を与える。擬似負荷回路15
は、プログラマブル論理配列100のx軸とy軸
との間に接続される1個のトランジスタ37によ
つて最悪の場合の条件に接続され。明らかに、導
通するトランジスタの数が多いほど、トランジス
タ27に接続される線の放電が速くなる。したが
つて1個のトランジスタがオンで、1つを除くす
べてのデータ線のトランジスタがすべてオフであ
ることが最悪の場合の配列である。かくて第16
図の実施例では、トランジスタ8はオンにバイア
スされ、トランジスタ2,4および6はオフにバ
イアスされている。使用可能信号は、擬似論理1
5の中に含まれるゲート37および27の構造に
よつてクロツク信号とアンド接続される。これは
パルをインバータ33の出力に供給させ、かくて
トランジスタ137を使用可能にするので、クロ
ツク信号がトランジスタ17から除去されるなら
ば、プログラマブル論理配列の第2段81が評価
される。出力はデータ・バス83およびメモリ2
に加えられ、ここでもし第2擬似回路101が評
価されるならば、インバータ133はメモリ2に
記憶パルスを供給し、またプログラマブル論理配
列の出力はメモリ2に記憶される。
FIG. 16, to which reference is now made, shows a programmable logic array 10 having an output connected to memory 2.
A schematic diagram of 0 is shown. Programmable logic array 100 includes two stages, in which the data appearing on data bus 9 in first decode stage 72 is divided into x-coordinates represented by data input lines and vertical lines 75,
The information is decoded by placing transistor 73 between the y coordinates represented by 76, 77 and 79. When the data is decoded,
It is added to a second stage 81, which is an output stage and is used to drive a load, which in the case of FIG. 16 is memory as well as other circuitry connected to data bus 93. . Programming of the output stage is represented by transistor 83, which provides connections for vertical lines 75, 76, 77 and horizontal lines 85, 87. Pseudo load circuit 15
is connected to the worst case condition by a single transistor 37 connected between the x and y axes of programmable logic array 100. Obviously, the more transistors conduct, the faster the line connected to transistor 27 will discharge. Therefore, the worst case arrangement is one transistor on and all but one data line transistors off. Thus the 16th
In the illustrated embodiment, transistor 8 is biased on and transistors 2, 4 and 6 are biased off. The available signal is pseudo logic 1
5 is AND-connected with the clock signal by the structure of gates 37 and 27 included in the clock signal. This causes a pulse to be applied to the output of inverter 33, thus enabling transistor 137 so that if the clock signal is removed from transistor 17, second stage 81 of the programmable logic array is evaluated. Output is data bus 83 and memory 2
If the second pseudo-circuit 101 is evaluated, the inverter 133 supplies a storage pulse to the memory 2 and the output of the programmable logic array is stored in the memory 2.

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

第1図は本発明による乗算器を含むマイクロプ
ロセツサのブロツク図、第2図はドミノ制御論理
回路のブロツク図、第3図は本発明による第1図
の乗算器のブロツク図、第4図は第3図の乗算器
のタイミング図、第5A図および第5B図は第3
図の乗算器の簡潔化された概略図、第6図は第5
B図の各ブース・デコーダ段の概略図、第7図は
第5A図および第5B図の部分積セレクタ191
の概略図、第8図は第5A図のPPR遅延回路の
概略図、第9図は第5図に用いられたキヤリー・
セーブ加算器の概略図、第10図は第5図に用い
られたキヤリー・リツプル加算器の概略図、第1
1図は第5図の実施例に用いられたキヤリー回
路、第12A図および第12B図は第5図の出力
段にある中間レジスタ、第13図は第5図の記憶
制御回路、第14図は第5図のバツフア制御回
路、第15図は第5図の中間レジスタ21の概略
図、第16図は本発明を実施するプログラマブル
論理配列の概略図である。 符号の説明、10……ドミノ制御回路、100
……マイクロプロセツサ、161……乗算器、1
91,193,195,197,201,20
9,213……部分積セレクタ、199,20
7,211,215,227……CSA、119,
219……中間レジスタ、229……積レジス
タ、217,219,221,223,225,
227,229……ブース・レコーダ、381…
…プログラマブル論理配列。
FIG. 1 is a block diagram of a microprocessor including a multiplier according to the present invention, FIG. 2 is a block diagram of a domino control logic circuit, FIG. 3 is a block diagram of the multiplier of FIG. 1 according to the present invention, and FIG. is a timing diagram of the multiplier in FIG. 3, and FIGS. 5A and 5B are timing diagrams for the multiplier in FIG.
A simplified schematic diagram of the multiplier shown in FIG.
Schematic diagram of each Booth decoder stage in Figure B, Figure 7 is a partial product selector 191 in Figures 5A and 5B
8 is a schematic diagram of the PPR delay circuit shown in FIG. 5A, and FIG. 9 is a schematic diagram of the PPR delay circuit shown in FIG.
A schematic diagram of the save adder, FIG. 10 is a schematic diagram of the carry ripple adder used in FIG.
1 shows the carry circuit used in the embodiment shown in FIG. 5, FIGS. 12A and 12B show the intermediate register in the output stage of FIG. 5, FIG. 13 shows the storage control circuit shown in FIG. 5, and FIG. 15 is a schematic diagram of the intermediate register 21 of FIG. 5, and FIG. 16 is a schematic diagram of a programmable logic array embodying the present invention. Explanation of symbols, 10...Domino control circuit, 100
... Microprocessor, 161 ... Multiplier, 1
91, 193, 195, 197, 201, 20
9,213...Partial product selector, 199,20
7,211,215,227...CSA, 119,
219... Intermediate register, 229... Product register, 217, 219, 221, 223, 225,
227, 229...booth recorder, 381...
...Programmable logical array.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 論理演算を実行するように接続された複数の
論理回路手段と、 複数の評価パルスを供給するように接続された
疑似論理回路手段と、 信号パルスを前記複数の論理回路手段の各々に
供給するクロツク回路手段と、 複数の疑似論理回路手段からの前記信号パルス
と前記評価パルスに応答し前記複数の論理回路手
段の各々を評価する評価回路手段と、を含むマル
チレベル論理回路であつて、 前記複数の論理回路手段はMとNを整数として
幅NビツトのMレベルのマルチレベル論理回路に
対応するM×N個の論理回路手段を含み、該論理
回路手段の各々は所定の回路構成を有し、 前記M×N個の論理回路手段は第1から第M列
にわたる列に配列され、 N個の論理回路手段の各々は、対応する第M列
のN個の論理回路手段を有する第1列のN個の論
理回路手段の各々の間のカスケード接続を定義す
るようにN個の論理回路手段の次の順次列の対応
する論理回路手段に接続され同様な接続が前記第
1の列に引き続いてN個の論理回路手段の次の順
次列の対応する論理回路手段に対しN個の論理回
路手段の各々の列の各論理回路手段の間に接続さ
れ、 前記複数の疑似論理回路手段は所定の類似の回
路構成を有し第M番目の疑似論理回路を介してカ
スケード配列で第1の疑似論理回路手段から接続
され、 前記クロツク回路手段は前記M個の疑似論理回
路手段の各々と前記M×N個の論理回路手段の
各々に接続されプリチヤージクロツク信号パルス
を各疑似論理回路手段の入力と各論理回路手段に
供給し、評価クロツク信号パルスを単一クロツク
信号パルスとして各疑似論理回路手段と各論理回
路手段に供給し、 前記疑似論理回路手段は前記プリチヤージクロ
ツク信号パルスに応じて疑似論理回路出力信号を
供給し、 前記評価回路手段は前記M個の疑似論理回路手
段の出力と前記M×N個の論理回路手段に接続さ
れ、前記評価クロツク信号パルスと前記疑似論理
回路出力信号に応答しM個の評価信号を供給し、 前記第1疑似論理回路手段とN個の論理回路手
段の前記第1列は、各出力信号を供給するため前
記M個の評価信号のうちの第1評価信号として前
記評価クロツク信号により付勢され、 前記第1評価信号は前記評価クロツクパルス信
号のみにより供給され、M−1評価信号は前記M
−1疑似論理回路手段を介して前記第1疑似論理
回路手段の前記出力信号により供給される前記評
価パルス信号に組み合わされた前記評価クロツク
パルス信号により供給されN個の論理回路手段の
各列は前記第1論理回路手段に引き続いて評価信
号の発生時に出力信号を供給するためのカスケー
ド配列においてN個の論理回路手段に先立つ列に
対応する前記疑似論理回路手段の前記出力により
前記評価パルス信号と組み合わせられた前記評価
クロツク信号パルスにより供給されるマルチレベ
ル論理回路。
[Scope of Claims] 1. A plurality of logic circuit means connected to perform a logical operation, a pseudo logic circuit means connected to supply a plurality of evaluation pulses, and a signal pulse to the plurality of logic circuits. and evaluation circuit means for evaluating each of the plurality of logic circuit means in response to the signal pulse and the evaluation pulse from the plurality of pseudo logic circuit means. In the circuit, the plurality of logic circuit means includes M×N logic circuit means corresponding to an M-level multi-level logic circuit with a width of N bits, where M and N are integers, and each of the logic circuit means has a It has a predetermined circuit configuration, the M×N logic circuit means are arranged in columns ranging from the first to the M-th column, and each of the N logic circuit means has a corresponding M-th column of N logic circuits. The N logic circuit means are connected to the corresponding logic circuit means of the next sequential column of N logic circuit means so as to define a cascade connection between each of the N logic circuit means of the first column having circuit means and similar connections are made. connected between each logic circuit means of each column of N logic circuit means to a corresponding logic circuit means of a next sequential column of N logic circuit means following said first column; The pseudo-logic circuit means have a predetermined similar circuit configuration and are connected to the first pseudo-logic circuit means in a cascade arrangement via the M-th pseudo-logic circuit, and the clock circuit means connects the M pseudo-logic circuits to the first pseudo-logic circuit means. A precharge clock signal pulse is connected to each of the circuit means and each of said M×N logic circuit means to supply a precharge clock signal pulse to the input of each pseudo logic circuit means and to each logic circuit means, and to supply an evaluation clock signal pulse to the input of each pseudo logic circuit means and to each of said logic circuit means. a signal pulse to each pseudo-logic circuit means and each logic circuit means; said pseudo-logic circuit means supplies a pseudo-logic circuit output signal in response to said precharge clock signal pulse; and said evaluation circuit means supplies said is connected to the output of the first pseudo-logic circuit means and the M×N logic circuit means, and supplies M evaluation signals in response to the evaluation clock signal pulse and the pseudo-logic circuit output signal; said first column of circuit means and N logic circuit means is energized by said evaluation clock signal as a first evaluation signal of said M evaluation signals to provide a respective output signal; The signal is provided by the evaluation clock pulse signal only, and the M-1 evaluation signal is provided by the evaluation clock pulse signal.
-1 pseudo-logic circuit means by the evaluation clock pulse signal combined with the evaluation pulse signal provided by the output signal of the first pseudo-logic circuit means. combined with said evaluation pulse signal by said output of said pseudo-logic circuit means corresponding to a column preceding N logic circuit means in a cascade arrangement for providing an output signal upon generation of an evaluation signal subsequent to said first logic circuit means; a multi-level logic circuit fed by said evaluation clock signal pulses.
JP59164719A 1983-08-05 1984-08-06 Multilevel logic circuit Granted JPS60105042A (en)

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KR920006323B1 (en) * 1990-05-31 1992-08-03 삼성전자 주식회사 Parallel multiplier by using skip arrays and modified wallace trees

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JPS58153571A (en) * 1982-03-09 1983-09-12 三菱化工機株式会社 Apparatus for diffusing precipitated sludge
JPS6045842A (en) * 1983-08-23 1985-03-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd Multiplier circuit

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