JPH0484317A - 算術論理演算ユニット - Google Patents

算術論理演算ユニット

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JPH0484317A
JPH0484317A JP2199550A JP19955090A JPH0484317A JP H0484317 A JPH0484317 A JP H0484317A JP 2199550 A JP2199550 A JP 2199550A JP 19955090 A JP19955090 A JP 19955090A JP H0484317 A JPH0484317 A JP H0484317A
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JP
Japan
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input signal
arithmetic
signal
output
subtraction
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Akio Yoshida
吉田 亜紀夫
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NEC Corp
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F7/00Methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
    • G06F7/38Methods or arrangements for performing computations using exclusively denominational number representation, e.g. using binary, ternary, decimal representation
    • G06F7/48Methods or arrangements for performing computations using exclusively denominational number representation, e.g. using binary, ternary, decimal representation using non-contact-making devices, e.g. tube, solid state device; using unspecified devices
    • G06F7/57Arithmetic logic units [ALU], i.e. arrangements or devices for performing two or more of the operations covered by groups G06F7/483 – G06F7/556 or for performing logical operations
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
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    • G06F2207/00Indexing scheme relating to methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
    • G06F2207/544Indexing scheme relating to group G06F7/544
    • G06F2207/5442Absolute difference

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は信号処理プロセッサ(DSP:Degital
 SignalProcessor)、特に画像用の信
号処理プロセッサの算術論理演算ユニットに関する。
〔従来の技術〕
画像信号処理の一つに動画像の符号化処理がある。この
動画の高能率圧縮手法として動き補償処理、DCT処理
、量子化処理がある。これらの処理の詳細は、吹抜 敬
彦著、“TV画像の多次元信号処理”日刊工業新聞社、
第7章を参照されたい 動き補償処理では、連続するフレーム間での物体の動き
を検出するため、画像領域間でのブロック・マツチング
をとる。この時実行される基本処理は以下の(式−1)
で表せる。
Σl a−b l            (式−1)
DCT処理の高速算法としてFCT処理がある。
こhは、数種類のバタフライ演算を基本演算とした処理
である。このバクフライ演算の一つは以下の(式−2)
で表せる。なおFCTの詳細は、望月 他、′実時間処
理プロセッサvSPでのDCT符号化の検討”、昭和6
2年電子通信学会創立記念全国大会予稿集を参照された
い。
a  =a+b b’=a−b(式−2) 量子化処理の逆処理として逆量子化処理がある。
CCITTのp*64Kbpsテレビ電話符号化方式の
勧告H,261改訂版の逆量子化処理では以下の(式−
3)が基本演算として用いられている。本処理の詳細は
CCITT 5GXV WP XV/l 5pecia
listsGroup on Coding for 
Visual Te1ephony、Doc、#584
,1989を参照されたい。
次に、従来の算術論理演算ユニットに付いて、文献(特
開昭6l−296427)に基づき第2図を参照して説
明する。第2図に於いて、100は第1の入力信号、1
01は第2の入力信号、110は算術論理演算器、21
1は減算器、120は前記110からの出力信号、12
1は前記211からの出力信号、130は前記120と
121のどちらか一方を選択する選択器、222は前記
選択器からの第1の出力信号、240は前記120の最
上位ビットを示す信号、250は差の絶対値演算を指定
する場合1を、その他の場合は0を示す信号、260は
前記240と250の論理積を取り1の場合は前記22
2として前記121を、0の場合は前記120を指定す
る制御信号である。
以下に動作を説明する。前記250に1が指定された場
合、前記110は前記100から101を引く減算を行
い結果を前記120に出力し、前記211は前記101
から100を引く減算を行い結果を前記121に出力す
る。この時前記130は、前記120のmsbで指定さ
れる符号ビット240と前記250の論理積を取り、前
記120が負の場合前記260はlとなるため、前記2
22として前記121での計算結果を出力し、前記12
0が正の場合前記260はOとなるため前記222とし
て前記120を出力する。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来の算術論理演算ユニットでは、上述した(式−1)
を1つの命令で実行するために演算ユニット構成が固定
されており、前述の(式−2)、(式−3)を1つの命
令で実行できないという欠点を持つ。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の算術論理演算ユニットは、複数ビットの2の補
数で表現される第1の入力信号と、複数ビットの2の補
数で表現される第2の入力信号と、前記第1の入力信号
と前記第2の入力信号を入力とする算術論理演算器と、
前記第1の入力信号と前記第2の入力信号を入力とする
算術演算器と、前記算術論理演算器の出力信号と前記算
術演算器の出力信号の内いずれか一方を選択する選択器
と、前記選択器から出力される第1の出力信号と、前記
算術演算器から出力される第2の出力信号を有する事を
特徴としている。
さらに本発明における算術論理演算ユニットでは、前記
算術演算器は、前記第1の入力信号と前記第2の入力信
号の加算と、前記第1の入力信号から前記第2の入力信
号を引く減算と、前記第2の入力信号から前記第1の入
力信号を引く減算の内少なくとも一つの演算を行うよう
構成される事ができる。
さらに本発明における算術論理演算ユニ・ソトでは、並
列加減算が指定された場合、前記算術論理演算器は、前
記第1の入力信号から前記第2の入力信号を引く減算を
実行し、前記算術演算器は、前記第1の入力信号と前記
第2の入力信号の加算を実行し、前記選択器は、前記算
術論理演算器の出力を選択し、その結果前記第1の出力
信号、第2の出力信号としてそれぞれ前記第1の入力信
号と前記第2の入力信号の減算結果と加算結果を並列出
力するよう構成される事ができる。
さらに本発明に於ける算術論理演算ユニットでは、選択
付き加減算が指定された場合、前記算術論理演算器は、
前記第1の入力信号から前記第2の入力信号を引く減算
を実行し、前記算術演算器は、前記第1の入力信号と前
記第2の入力信号の加算を実行し、前記選択器は、前記
第1の入力信号の符号が正の場合には前記算術演算器の
出力信号を選択し、前記第1の入力信号が負の場合には
前記算術論理演算器の出力信号を選択し、その結果前記
第1の出力信号として前記第1の入力信号の符号が正の
場合は前記第1の入力信号と第2の入力信号の加算結果
を、前記第1の入力信号の符号が負の場合は前記第1の
入力信号から第2の入力信号を引く減算結果を選択的に
出力するよう構成する事ができる。
さらに本発明における算術論理演算ユニットでは、差の
絶対値演算が指定された場合、前記算術論理演算器は、
前記第1の入力信号から前記第2の入力信号を引く減算
を実行し、前記算術演算器は、前記第2の入力信号から
前記第1の入力信号を引く減算を実行し、前記選択器は
、前記算術論理演算器の出力信号の符号が正の場合には
前記算術論理演算器の出力信号を選択し、前記算術論理
演算器の出力信号の符号が負の場合には前記算術演算器
の出力信号を選択し、その結果前記第1の出力信号とし
て前記第1の入力信号と前記第2の入力信号の差の絶対
値を出力するよう構成される事ができる。
〔実施例〕
以下、本発明の実旅例を図面を用いて説明する。
第1図は本発明の1実施例の構成を示すフロック図であ
り、並列加減算2選択付き加減算を実行する算術論理演
算ユニットの例である。第1図に於いて、100は第1
の入力信号、101は第2の入力信号、110は算術論
理演算器、111は算術演算器、120は前記110か
らの出力信号、121は前記111からの出力信号、1
30は前記120と121のどちらか一方を選択する選
択器、122は前記選択器からの第1の出力信号、12
3は前記111からの第2の出力信号、140は前記1
00の最上位ビットを示す信号、150は選択付き加減
算を指定する場合1を、その他の場合はOを示す信号、
160は前記140の論理否定と150の論理積を取り
、1の場合は前記122として前記121を、0の場合
は前記120を指定する制御信号である。
以下に動作を説明する。並列加減算が指定された場合、
前記150はOとなる。その結果、前記110は前記1
00から101を引く減算を行い、前記111は前記1
00と101を加える加算を行う。この時前記130は
、前記160が0となるため前記]22として前記12
0を出力し、前記123として前記111の演算結果を
出力する。
また選択付き加減算が指定された場合、前記ユ50は1
となる。その結果、前記110は前記100から101
を引く減算を行い、前記11]は前記100と101を
加える加算を行う。この時前記130は、前記100の
msbで指定される符号ビット140の論理否定と前記
150の論理積を取り、前記100が負の場合前記16
0は0となるため前記122として前記120を出力し
、前記100が正の場合前記160は1となるため前記
122として前記121を出力する。
第3図は本発明の他の実施例の構成を示すフロック図で
あり、並列加減算1選択付き加減算。
差の絶対値演算を実行する算術論理演算ユニットの例で
ある。第3図に於いて、100,1.01゜110.1
.11,120,121,130,122123.14
0,150は第1図と同様であるため説明を省略する。
また341は前記120の最上位ビットを示す信号、3
51は差の絶対値演算を指定する場合はlを、その他の
場合は0を示す信号、360は前記140の論理否定と
150の論理積を取った信号と、前記341と351の
論理積を取った信号の論理和を取り、1の場合は前記1
22として前記121を、Oの場合は前記120を指定
する制御信号である。
以下に動作を説明する。並列加減算が指定された場合、
前記150は0.351はOとなる。その結果、前記1
10は前記lOoから101を引く減算を行い、前記1
11は前記100と1.01を加える加算を行う。この
時前記130は、前記360が0となるため前記122
として前記120を出力し、前記123として前記11
1の演算結果を出力する。
また選択付き加減算が指定された場合、前記150は1
,351は0となる。その結果、前記110は前記10
0から101を引く減算を行い、前記111は前記10
0と101を加える加算を行う。この時前記130は、
前記]、 OOのmsbて指定される符号ビット14o
の論理否定と前記150の論理積を取り、前記100が
負の場合前記360はOとなるため前記122として前
記120を出力し、前記100が正の場合前記360は
1となるため前記122として前記121を出力する。
また差の絶対値演算が指定された場合、前記150は0
.351は1となる。その結果、前記110は前記10
0から101を引く減算を行い、前記111は前記10
1からlOOを引く減算を行う。この時前記130は、
前記120のmsbで指定される符号ビット341と前
記351の論理積を取り、前記120が負の場合前記3
60はlとなるため前記122として前記121を出力
し、前記100が正の場合前記360はOとなるため前
記122として前記120を出力する。
〔発明の効果〕
以上の説明により、本発明によれば、前述の動画符号化
処理で使用される基本演算(式−1)。
(式−2)、(式−3)を1命令で実行することがてき
るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。 100・・・・・・第1の入力信号、101・・・・・
・第2の入力信号、110・・・・・・算術論理演算器
、111・・・・・算術演算器、120・・・・・・1
10からの出力信号、121・・・・・・111からの
出力信号、122・・・・・・選択器からの第1の出力
信号、123・・・・・111からの第2の出力信号、
130・・・・・・120と121のどちらか一方を選
択する選択器、140・・・・・・100の最上位ビッ
トを示す信号、150・・団・選択付き加減算を指定す
る場合1を、その他の場合は0を示す信号、160・・
・・・・130の制御信号。 第2図は従来例を示すブロック図である。 211・・・・・・減算器、222−・・・・・130
からの第1の出力信号、240・・・・・・120の最
上位ビットを示す信号、250・・・・・・差の絶対値
演算を指定する場合1を、その他の場合は0を示す信号
、260・・130の制御信号である。 第3図は本発明の他の実施側の構成を示すブロック図で
ある。 341・・・・・・120の最上位ビットを示す信号、
351・・・・・・差の絶対値演算を指定する場合1を
、その他の場合は0を示す信号、360・・・・・・1
30の制御信号。 代理人 弁理士  内 原   晋 第 図

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)複数ビットの2の補数で表現される第1の入力信
    号と、複数ビットの2の補数で表現される第2の入力信
    号と、前記第1の入力信号と前記第2の入力信号を入力
    とする算術論理演算器と、前記第1の入力信号と前記第
    2の入力信号を入力とする算術演算器と、前記算術論理
    演算器の出力信号と前記算術論理演算器の出力信号の内
    いずれか一方を選択する選択器と、前記選択器から出力
    される第1の出力信号と、前記算術演算器から出力され
    る第2の出力信号を有する事を特徴とする算術論理演算
    ユニット。
  2. (2)請求項1記載の算術論理演算ユニットにおいて、
    前記算術演算器は、前記第1の入力信号と前記第2の入
    力信号の加算と、前記第1の入力信号から前記第2の入
    力信号を引く減算と、前記第2の入力信号から前記第1
    の入力信号を引く減算の内少なくとも一つの演算を行う
    事を特徴とする算術論理演算ユニット。
  3. (3)請求項2記載の算術論理演算ユニットにおいて、
    並列加減算が指定された場合、前記算術論理演算器は、
    前記第1の入力信号から前記第2の入力信号を引く減算
    を実行し、前記算術演算器は、前記第1の入力信号と前
    記第2の入力信号の加算を実行し、前記選択器は、前記
    算術論理演算器の出力を選択し、その結果前記第1の出
    力信号、第2の出力信号としてそれぞれ前記第1の入力
    信号から前記第2の入力信号を引く減算結果と、前記第
    1の出力信号と第2の出力信号の加算結果を並列出力す
    る事を特徴とする算術論理演算ユニット。
  4. (4)請求項3記載の算術論理演算ユニットにおいて、
    選択付き加減算が指定された場合、前記算術論理演算器
    は、前記第1の入力信号から前記第2の入力信号を引く
    減算を実行し、前記算術演算器は、前記第1の入力信号
    と前記第2の入力信号の加算を実行し、前記選択器は、
    前記第1の入力信号の符号が正の場合には前記算術演算
    器の出力信号を選択し、前記第1の入力信号が負の場合
    には前記算術論理演算器の出力信号を選択し、その結果
    前記第1の出力信号として前記第1の入力信号の符号が
    正の場合は前記第1の入力信号と第2の入力信号の加算
    結果を、前記第1の入力信号の符号が負の場合は前記第
    1の入力信号から第2の入力信号を引く減算結果を選択
    的に出力する事を特徴とする算術論理演算ユニット。
  5. (5)請求項4記載の算術論理演算ユニットにおいて、
    差の絶対値演算が指定された場合、前記算術論理演算器
    は、前記第1の入力信号から前記第2の入力信号を引く
    減算を実行し、前記算術演算器は、前記第2の入力信号
    から前記第1の入力信号を引く減算を実行し、前記選択
    器は、前記算術論理演算器の出力信号の符号が正の場合
    には前記算術論理演算器の出力信号を選択し、前記算術
    論理演算器の出力信号の符号が負の場合には前記算術演
    算器の出力信号を選択し、その結果前記第1の出力信号
    として前記第1の入力信号と前記第2の入力信号の差の
    絶対値を出力する事を特徴とする算術論理演算ユニット
JP2199550A 1990-07-27 1990-07-27 算術論理演算ユニット Pending JPH0484317A (ja)

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EP91112737A EP0468534B1 (en) 1990-07-27 1991-07-29 Arithmetic logic unit
DE69130553T DE69130553T2 (de) 1990-07-27 1991-07-29 Arithmetisch logische Einheit
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DE (1) DE69130553T2 (ja)

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