JPH05257649A - Serial multiplier - Google Patents

Serial multiplier

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Publication number
JPH05257649A
JPH05257649A JP5403092A JP5403092A JPH05257649A JP H05257649 A JPH05257649 A JP H05257649A JP 5403092 A JP5403092 A JP 5403092A JP 5403092 A JP5403092 A JP 5403092A JP H05257649 A JPH05257649 A JP H05257649A
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JP
Japan
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bit
multiplier
multiplicand
digit
data
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP5403092A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shuichi Hashimoto
修一 橋元
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Publication of JPH05257649A publication Critical patent/JPH05257649A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 2の補数形式で表現された数値を乗算するシ
リアル乗算器に関し、取り扱う乗数( データ) の数値の
範囲を、そのビット数で表せる最大範囲まで広げても、
正しい乗算結果が得られるようにすることを目的とす
る。 【構成】 乗数の各桁までの部分和生成を行う全てのモ
ジュールに、符号ビット付加部4を設けた。この符号ビ
ット付加部4は、被乗数のMSBと次位ビットとをラッ
チしその二つの排他和論理により被乗数のMSBと次位
ビットとの相違を検出し、該検出信号によりセレクタを
制御して部分和データのMSBにだけ、保持している被
乗数データの符号ビットを付加するように構成される。
(57) [Abstract] [Purpose] Regarding a serial multiplier that multiplies numerical values expressed in two's complement format, even if the numerical range of the multiplier (data) to be handled is expanded to the maximum range that can be represented by the number of bits,
The purpose is to obtain a correct multiplication result. [Structure] The sign bit addition unit 4 is provided in all modules that generate partial sums up to each digit of a multiplier. The sign bit adding unit 4 latches the MSB of the multiplicand and the next bit, detects the difference between the MSB of the multiplicand and the next bit by the two exclusive OR logics, and controls the selector with the detection signal to control the partial operation. Only the MSB of the sum data is added with the sign bit of the held multiplicand data.

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、2の補数形式で表現さ
れた二つの数値をビットシリアルに乗算して積を求める
シリアル乗算器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a serial multiplier for multiplying two numerical values represented in a two's complement form by bit serial to obtain a product.

【0002】デジタルフィルタ等では、シリアルに入力
する所定ビット数のデータからなる2進数表現の数値
に、同様に入力する係数を乗ずる演算が必要である。こ
れに用いるシリアル乗算器路では、2の補数形式でデー
タ(被乗数)と係数(乗数)とを取り扱うことが多い。
乗算器を構成する部分和を生成するための加算器では、
シリアル演算におけるデータの最上位ビットを符号拡張
処理するがこの場合、取り扱うデータに制約が課せられ
る。
In a digital filter or the like, it is necessary to multiply a numerical value represented by a binary number consisting of a predetermined number of bits of data that is serially input by a similarly input coefficient. The serial multiplier path used for this often handles data (multiplicand) and coefficients (multiplier) in two's complement format.
In the adder for generating the partial sum that constitutes the multiplier,
Sign extension processing is performed on the most significant bit of data in serial operation, but in this case, restrictions are imposed on the data to be handled.

【0003】[0003]

【従来の技術】図4は従来のシリアル乗算器のブロック
図、図5は図4の基本モジュールの構成図、図6は全加
算器の構成図、図7は従来技術における演算例を示す図
である。
2. Description of the Related Art FIG. 4 is a block diagram of a conventional serial multiplier, FIG. 5 is a block diagram of the basic module of FIG. 4, FIG. 6 is a block diagram of a full adder, and FIG. Is.

【0004】図4のシリアル乗算器は、何れも2の補数
形式で表現されLSBから順次シリアルに入力する6ビ
ットの被乗数(データ)と6ビットの乗数(係数)との
積を求めて出力する回路である。この演算は、乗数の下
位桁から順に、乗数の桁ごとに被乗数と乗数1桁との乗
算を行い、その結果を桁移動して加算して積の部分和を
求めることによって行う。
Each of the serial multipliers of FIG. 4 represents a product of a 6-bit multiplicand (data) and a 6-bit multiplier (coefficient) which are expressed in 2's complement format and are serially input from the LSB, and output the product. Circuit. This calculation is performed by multiplying the multiplicand by one digit of the multiplier for each digit of the multiplier in order from the lower digit of the multiplier, shifting the result, and adding the result to obtain the partial sum of the products.

【0005】図4において、1は初段モジュール、2-1
〜2-3 は基本モジュール、3は最終段モジュールで、い
ずれも乗数の或る桁までの積の部分和を求めるモジュー
ルであり、この順序にカスケードに接続されている。
In FIG. 4, 1 is a first stage module, 2-1
2 to 3 are basic modules, and 3 is a final stage module, all of which are modules for obtaining a partial sum of products up to a certain digit of the multiplier, and are connected in cascade in this order.

【0006】図5により、図4の従来技術における基本
モジュールの詳細を説明する。このモジュールには、デ
ータと係数と前段からの積の部分和とが入力し、データ
に係数の特定桁(k桁)を乗算した値を、前段までの積
の部分和(即ち係数の0桁からk−1桁までとデータと
の乗算結果)に加算してk桁までの積の部分和を求め、
さらにその部分和を被乗数(データ)に対して1ビット
クロック分先行させることによって1桁右方向へ桁移動
して出力するものである。
Details of the basic module in the prior art shown in FIG. 4 will be described with reference to FIG. The data, the coefficient, and the partial sum of the product from the previous stage are input to this module, and the value obtained by multiplying the data by the specific digit (k digit) of the coefficient is used to calculate the partial sum of the product up to the previous stage (that is, 0 digit of the coefficient). To k-1 digits to the data and the partial sum of products up to k digits is obtained,
Further, the partial sum is preceded by one bit clock with respect to the multiplicand (data), and the digit is moved right by one digit to be output.

【0007】データ入力には、LSBから順番に6ビッ
トのデータ(被乗数)が入力する。係数入力には、同様
にLSBから順番に6ビットの係数(乗数)が入力す
る。DAはデータ入力のビットに同期したビットクロッ
クにより動作するDフリップフロップでデータに1クロ
ック分の遅延を与える。
For data input, 6-bit data (multiplicand) is input in order from LSB. Similarly to the coefficient input, a 6-bit coefficient (multiplier) is sequentially input from the LSB. DA is a D flip-flop operated by a bit clock synchronized with the bit of the data input, and delays the data by one clock.

【0008】DBは、乗数からk桁目のビットを取り出
すDフリップフロップで、ビットクロックのn倍(デー
タ桁数)周期のワードクロックにより係数のk桁目のビ
ットを取込み1ワード時間長だけ保持する。そして、保
持された乗数のk桁の値でAND1を制御し、k桁のビ
ットが1ならば入力データ(被乗数)をそのまま、0な
らば0連続を全加算器ADDの加数入力Aに出力するこ
とによって、被乗数にk桁目の乗数の乗算を行う。
DB is a D flip-flop for taking out the bit of the k-th digit from the multiplier, and takes in the bit of the k-th digit of the coefficient by a word clock having a cycle of n times the bit clock (the number of data digits) and holds it for one word time length. To do. Then, AND1 is controlled by the k-digit value of the held multiplier, and if the k-digit bit is 1, the input data (multiplicand) is unchanged, and if it is 0, 0 continuous is output to the adder input A of the full adder ADD. By doing so, the multiplicand is multiplied by the k-th digit multiplier.

【0009】DCはビット拡張用のDフリップフロップ
で、前段から入力する乗数のk−1桁までの部分和デー
タのMSBのタイミングで立上り2ビットクロック幅だ
け継続する拡張クロックT2でデータを取り込むことに
よって、前段からの部分和データのMSBビットの値で
次のワードのLSBを書き換えて新たなMSBとし、デ
ータに対して1ビット先行させることによって部分和を
1桁分下位方向に桁移動して、全加算器ADDの被加数
入力Bに出力する。
DC is a D flip-flop for bit expansion, which captures data with an expansion clock T2 that rises at the MSB timing of partial sum data up to k-1 digit of the multiplier input from the previous stage and continues for a 2-bit clock width. By rewriting the LSB of the next word with the value of the MSB bit of the partial sum data from the previous stage to make a new MSB, and shifting the partial sum by one digit in the lower direction by advancing the data by 1 bit. , To the augend input B of the full adder ADD.

【0010】ADDは全加算器で、図6に詳細を示すよ
うに、DフリップフロップFF1 と、二つのEX-OR ゲート
G20,G21 、3 つのANDゲートG22 〜G24 、一つのOR
ゲートG25 とからなり、ビット単位でA、Bに入力する
データを加算し、加算結果をΣ端子から、またキャリを
Co端子からそれぞ出力する。Co出力はDフリッププ
ロップFF2 からなる遅延回路DAを通って1ビットクロ
ック遅らされて桁上げされ、Ci端子に再入力して次の
桁の加算時に同時に加算される。
ADD is a full adder, and as shown in detail in FIG. 6, a D flip-flop FF1 and two EX-OR gates.
G20, G21, three AND gates G22 to G24, one OR
It is composed of a gate G25 and adds the data input to A and B bit by bit, and outputs the addition result from the Σ terminal and the carry from the Co terminal, respectively. The Co output is delayed by one bit clock through a delay circuit DA composed of a D flip prop FF2 and carried, and is re-input to the Ci terminal to be added simultaneously when the next digit is added.

【0011】図4の初段モジュール1は、乗数の2桁目
までの部分和を求めるもので、2桁目の部分和生成を行
う前述の基本モジュールの前側に乗数の1桁目の乗算回
路を付加したものである。
The first-stage module 1 in FIG. 4 obtains a partial sum up to the second digit of the multiplier. A multiplier circuit for the first digit of the multiplier is provided in front of the basic module for generating the partial sum for the second digit. It is added.

【0012】また最終段モジュール3は、乗数のMSB
である符号桁の乗算を行う部分であり、乗数が正の場合
には被乗数に0を乗算した部分積は全て0であるから、
111110と下位2桁目にキャリの1とで10000
00を加算し、前桁までの部分和は変化せずそのまま正
の積として出力される。また乗数が負の場合には被乗数
のビット反転したもののLSBに1を加えた被乗数の2
の補数を、前桁までの部分和に加えることによって、2
の補数表現の負の積を出力させる部分である。なおTz
はデータのLSBのタイミンのみ“0”で、他の時は
“1”のレベル信号である。
The final stage module 3 is the multiplier MSB.
Is a part for multiplying the sign digit, and when the multiplier is positive, the multiplicand multiplied by 0 is all 0, so
10000 with 111110 and carry 1 in the second lower digit
00 is added, and the partial sum up to the first digit remains unchanged and is output as a positive product. When the multiplier is negative, the multiplicand is bit-inverted, but 2 of the multiplicand obtained by adding 1 to the LSB is used.
By adding the complement of to the partial sum up to the first digit, 2
This is the part that outputs the negative product of the complement expression of. Note that Tz
Is a level signal of "0" only for the timing of the LSB of the data and "1" at other times.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】上記従来のシリアル乗
算器では、乗数のある桁までの積の部分和を1ビット桁
移動して係数の次の桁の乗算結果との部分和を生成する
時に、被加数の桁を加数(係数のk桁とデータとの部分
積)の桁数と合わせるために、被加数の最上位桁をビッ
ト拡張で生成する。このとき、MSBビットと次位ビッ
トとの値が異なる値を持つ被乗数を取り扱う際に、乗数
の或る桁までの部分和として求まった数値の最上位桁が
被乗数の符号ビットの値と異なることがある。このよう
な部分和をビット拡張によって桁移動して被加数を生成
すると数値が変化してしまい、乗算結果に誤りが生じ
る。
In the conventional serial multiplier described above, when the partial sum of the products up to a certain digit of the multiplier is moved by one bit to generate the partial sum with the multiplication result of the next digit of the coefficient. , The most significant digit of the augend is generated by bit extension in order to match the digit of the augend with the number of digits of the addend (k digit of coefficient and partial product of data). At this time, when handling a multiplicand in which the value of the MSB bit and the value of the next significant bit are different, the most significant digit of the numerical value obtained as the partial sum up to a certain digit of the multiplier is different from the value of the sign bit of the multiplicand. There is. When such a partial sum is digit-shifted by bit extension to generate the augend, the numerical value changes and an error occurs in the multiplication result.

【0014】これを、図6の演算例で説明する。図3
は、乗数(係数)、被乗数(データ)がともに6ビット
の前述のシリアル乗算回路による乗算の途中経過を示す
ものであり、被乗数が0.11100(=+0.87
5)で0.5より大きい値(即ち、符号ビットの次位ビ
ットとが異なる数)、乗数が00.0111(=+0.
4375)、積が0.01100(=+0.375≒正
解=0.3828125)を求める例である。b0 〜b
5 はデータと係数1ビットとの部分積で全加算器ADD
の被加数端子Aに入力するビット列を、D0 〜D4 は前
段までの積の部分和をデータに対して1 ビット先行させ
て1桁分桁移動しADDの加数端子Bに入力するビット
列を、Σ0 〜Σ4 は次段モジュールに出力する部分和
を、Ciは最終段モジュールで乗数の符号ビットとの積
である0を加算したことにするために付加するキャリ
を、Σは最終演算結果をそれぞれ示している。
This will be described with reference to the calculation example of FIG. Figure 3
Indicates the progress of the multiplication by the above-mentioned serial multiplication circuit in which the multiplier (coefficient) and the multiplicand (data) are both 6 bits, and the multiplicand is 0.11100 (= + 0.87).
5) is larger than 0.5 (that is, a number different from the next significant bit of the sign bit), and the multiplier is 00.0111 (= + 0.
4375) and the product is 0.01100 (= + 0.375≈correction = 0.3828125). b 0 ~b
5 is a partial product of the data and 1 bit of coefficient and is a full adder ADD
The bit string to be input to the augend terminal A of D 0 to D 4 is moved by one digit by advancing the partial sum of the products up to the preceding stage by 1 bit with respect to the data, and is input to the addend terminal B of ADD. Σ is a carry for adding a partial sum to be output to the next-stage module for Σ 0 to Σ 4 , and Ci is a carry for adding because 0 is the product of the multiplier and the sign bit of the multiplier in the final-stage module. The final calculation results are shown.

【0015】初段モジュールによる乗数2桁目までの部
分和出力は、101010となり、これを右へ1桁移動
して次の桁の部分積に対して桁移動を行う際に、符号ビ
ットの付加をビット拡張により行うため、本来は0であ
るべき部分和の符号ビットが1となる。従って、積出力
は0・00100(=0.125)となり、正しい演算
がなされない。
The partial sum output up to the second digit of the multiplier by the first-stage module is 101010. When this is moved to the right by one digit and the digit is moved to the partial product of the next digit, a sign bit is added. Since it is performed by bit extension, the sign bit of the partial sum, which should originally be 0, becomes 1. Therefore, the product output is 0.0000 (= 0.125), and the correct operation is not performed.

【0016】これを避けるために、被乗数(データ)の
2ビット目がMSBと同じ値となるよう、データの桁数
を1桁分制限し、例えば6ビットで本来なら1>M>1
の範囲を表せる被乗数Mを0.5>M>−0.5の範囲
に制限するか、または1>M>−1の場合にはデジタル
フイルタの最終段にオーバフロー対策を施す必要があ
る。
In order to avoid this, the number of digits of the data is limited by one digit so that the second bit of the multiplicand (data) has the same value as the MSB. For example, with 6 bits, 1>M> 1 would be the case.
It is necessary to limit the multiplicand M that can represent the range of 0.5 to the range of 0.5>M> −0.5, or to prevent overflow at the final stage of the digital filter when 1>M> −1.

【0017】従って、従来技術では回路規模が増大する
か、または取り扱えるデータの範囲が制限されるという
問題があった。本発明は上記課題に鑑み創出されたもの
で、取り扱う被乗数の範囲をそのビット数で表せる最大
範囲まで広げても正しい乗算結果が得られるシリアル乗
算器を提供することを目的とする。
Therefore, the conventional technique has a problem that the circuit scale is increased or the range of data that can be handled is limited. The present invention was created in view of the above problems, and an object thereof is to provide a serial multiplier that can obtain a correct multiplication result even if the range of the multiplicand to be handled is expanded to the maximum range that can be represented by the number of bits.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】図1は、本発明のシリア
ル乗算器に用いる積の部分和生成用の基本モジールを示
す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a basic module for generating a partial sum of products used in a serial multiplier according to the present invention.

【0019】上記問題点を解決するため、本発明のシリ
アル乗算器は、乗数の各桁までの部分和生成を行う全て
のモジュール( 図4 の1、2-1 〜2-3 、3)に、図1に
示す符号ビット付加部4を設けた。この符号ビット付加
部4は、被乗数のMSBと次位ビットとをラッチしその
二つの排他和論理により被乗数のMSBと次位ビットと
の相違を検出し、該検出信号によりセレクタを制御して
部分和データのMSBにだけ、保持している被乗数デー
タの符号ビットを付加するように構成される。
In order to solve the above problems, the serial multiplier of the present invention is applied to all modules (1, 2-1 to 2-3, 3 in FIG. 4) that generate partial sums up to each digit of the multiplier. The sign bit adding unit 4 shown in FIG. 1 is provided. The sign bit adding unit 4 latches the MSB of the multiplicand and the next bit, detects the difference between the MSB of the multiplicand and the next bit by the two exclusive OR logics, and controls the selector with the detection signal to control the partial operation. Only the MSB of the sum data is added with the sign bit of the held multiplicand data.

【0020】[0020]

【作用】被乗数の上位2ビットが同符号の時には、前段
からの部分和の後のビットに被乗数の符号ビットを強制
的に挿入するので部分和は常に正しくビット拡張される
ため、そのビット数で表せる最大範囲の数値まで正しく
乗算を行うことができる。従って、デジタルフイルタに
適用した場合にオーバフロー対策が不要となり回路規模
が削減できる。
When the high-order 2 bits of the multiplicand have the same sign, the sign bit of the multiplicand is forcibly inserted into the bit after the partial sum from the preceding stage, so that the partial sum is always bit-extended correctly. It is possible to perform multiplication correctly up to the maximum range that can be represented. Therefore, when applied to a digital filter, it is not necessary to take measures against overflow, and the circuit scale can be reduced.

【0021】[0021]

【実施例】以下添付図により本発明の実施例を説明す
る。図1は本発明のシリアル乗算器に用いる積の部分和
生成用の基本モジールを示図、図2は符号ビット付加部
の詳細図、図3は本発明による演算例を示す図である。
なお、全図を通して同一符号は同一対象物を示す。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a diagram showing a basic module for generating a partial sum of products used in a serial multiplier of the present invention, FIG. 2 is a detailed diagram of a sign bit adding section, and FIG. 3 is a diagram showing an example of operation according to the present invention.
The same reference numerals denote the same objects throughout the drawings.

【0022】本発明の特徴は、図4の積の部分和を生成
する各段のモジュール1、2-1 〜2-3 、3のそれぞれ
に、図1で示すようにビット拡張用Dフリップフロップ
Dcと全加算器ADDとの間に符号ビット付加部4を設
けたことにあり、その他は図4、5で前述した従来例と
同じであるので説明は省略する。
The feature of the present invention resides in that each of the modules 1, 2-1 to 2-3, and 3 at each stage for generating the partial sum of the products shown in FIG. The sign bit adding unit 4 is provided between the Dc and the full adder ADD, and the other points are the same as in the conventional example described above with reference to FIGS.

【0023】図1では、代表して中間段に用いる基本モ
ジュールで例示したが、初段、終段モジュールとも符号
ビット付加部4の構成と働きは同じである。図1におい
て、符号ビット付加部4は、制御部41とセレクタ42とか
らなり、ビット拡張用DフリップフロップDcと全加算
器ADDとの間に設けられる。
In FIG. 1, the basic module is representatively used in the intermediate stage, but the configuration and operation of the sign bit adding unit 4 are the same in both the initial stage module and the final stage module. In FIG. 1, the sign bit addition unit 4 includes a control unit 41 and a selector 42, and is provided between the bit extension D flip-flop Dc and the full adder ADD.

【0024】前段モジュールからの積の部分和データ
は、ビット拡張用DフリップフロップDcを通ってMS
B−1ビット目の値を拡張してMSBを生成して出力し
ている。
The partial sum data of the products from the preceding-stage module passes through the bit extension D flip-flop Dc and is sent to the MS.
The value of the B-1th bit is expanded to generate and output the MSB.

【0025】制御部41には被乗数データが入力し、セレ
クタ41のB入力信号と切替制御信号とを生成し、セレク
タ41は切替制御信号により、所定のタイミングでB入力
信号を選択出力する。
Multiplicand data is input to the control unit 41 to generate a B input signal and a switching control signal for the selector 41, and the selector 41 selectively outputs the B input signal at a predetermined timing according to the switching control signal.

【0026】制御部41は、被乗数データのMSBとと次
位ビットとの上位2ビットを保持して、MSBをセレク
タ41へB入力へ出力するとともに、上位2ビットの値の
同異を調べその値が異なる場合には、部分和データのM
SBのタイミングで、セレクタ42が1ビット長時間だけ
B入力を選択するように制御する。上位2ビットの値が
同じ場合には、ビット拡張用DフリップフロップDcを
通ってMSBが付加された部分和データがそのまま全加
算器ADDの加数端子Bに入力する。そして被乗数の上
位2ビットの値が異なるときにはビット拡張用Dフリッ
プフロップDcを通った後の部分和データのMSBは被
乗数の符号ビットで置き換えられて全加算器ADDの加
数データ端子Bに入力する。
The control unit 41 holds the MSB of the multiplicand data and the upper 2 bits of the next bit, outputs the MSB to the B input to the selector 41, and checks the difference between the values of the upper 2 bits. If the values are different, M of partial sum data
At the timing of SB, the selector 42 controls so as to select the B input for one bit long time. When the values of the upper 2 bits are the same, the partial sum data to which the MSB is added is input to the addend terminal B of the full adder ADD as it is through the bit extension D flip-flop Dc. When the values of the upper two bits of the multiplicand are different, the MSB of the partial sum data after passing through the bit expansion D flip-flop Dc is replaced by the sign bit of the multiplicand and is input to the addend data terminal B of the full adder ADD. ..

【0027】図2により、符号ビット付加部の詳細を説
明する。制御部41はシフトレジスタ41a 、EX−ORゲ
ート41b と、ANDゲート41cとからなる。
The details of the sign bit adding section will be described with reference to FIG. The control unit 41 includes a shift register 41a, an EX-OR gate 41b, and an AND gate 41c.

【0028】シフトレジスタ41a は2ビットのシリアル
入力パラレル出力シフトレジスタで、入力データ( 被乗
数) の1ワード期間内に入力データ(被乗数)のMSB
−1ビット目とMSBとのタイミングとで2回立ち上が
るクロックT2により、入力データの上位2ビットを予
めラッチする。そして、MSBの値であるQ1をセレク
タ41のB入力に出力する。EX−ORゲート41b には、
シフトレジスタ41a のQ1,Q2 出力、即ちラッチしている
データの上位2ビットの値が入力する。この上位2ビッ
トの値が異なると、EX−ORゲート41b が1を出力す
る。ANDゲート41c には、部分和データのMSBのタ
イミングだけ“1”となるクロックT3が入力している
ので、このタイミングだけ切替制御信号Sは“1”とな
り、セレクタ42は部分和データのMSB1ビット分だけ
はB入力を選択出力する。その他の場合にはセレクタ42
は、ビット拡張用DフリップフロップDc(FF2)の
出力であるA入力を選択している。以上のビット付加部
によって、被乗数の上位2ビットが等しい場合には、前
段モジュールからの部分和データに、被乗数の符号ビッ
トの値がMSBとして強制的に挿入されるので、入力デ
ータのMSBと次位ビットの値が異なっても部分和生成
過程で演算誤りが発生しなくなりデータ範囲を広くとる
ことができる。
The shift register 41a is a 2-bit serial input parallel output shift register, and the MSB of the input data (multiplicand) within one word period of the input data (multiplicand).
The higher-order 2 bits of the input data are latched in advance by the clock T2 which rises twice at the timing of the −1st bit and the MSB. Then, Q1 which is the value of the MSB is output to the B input of the selector 41. In the EX-OR gate 41b,
The Q1 and Q2 outputs of the shift register 41a, that is, the values of the upper 2 bits of the latched data are input. The EX-OR gate 41b outputs 1 when the values of the upper 2 bits are different. Since the clock T3 that becomes "1" only at the timing of the MSB of the partial sum data is input to the AND gate 41c, the switching control signal S becomes "1" only at this timing, and the selector 42 sets the MSB1 bit of the partial sum data. For minute, B input is selectively output. Selector 42 otherwise
Selects the A input which is the output of the bit extension D flip-flop Dc (FF2). When the upper two bits of the multiplicand are equal to each other by the above bit adding unit, the value of the sign bit of the multiplicand is forcibly inserted as MSB in the partial sum data from the preceding module, so that the MSB of the input data and the next Even if the value of the place bit is different, an operation error does not occur in the partial sum generation process, and the data range can be widened.

【0029】図3に、図5と同じ乗数、被乗数に対する
本発明のシリアル乗算器での演算過程を示す。被乗数の
符号ビットと次位ビットの値が異なるため、部分和生成
用モジュールの各段では、符号ビット付加部が動作して
部分和データに被乗数の符号ビットを付加して桁移動を
行っている。
FIG. 3 shows an arithmetic process in the serial multiplier of the present invention for the same multiplier and multiplicand as in FIG. Since the value of the sign bit of the multiplicand and the value of the next significant bit are different, the sign bit addition unit operates in each stage of the partial sum generation module to add the sign bit of the multiplicand to the partial sum data to perform digit movement. ..

【0030】乗数2桁目までの部分和データΣ1 と、3
桁目までの部分和データΣ2 は最上位ビットが1と
なるが、このデータを桁移動してD1,D2を生成する
際にMSBに符号ビットの0が正しく挿入されるので、
正しい演算結果のΣ=0.01100が得られることを
示している。
Partial sum data Σ 1 up to the second digit of the multiplier and 3
With partial sum data Σ 2 up to the digit Has the most significant bit of 1, but since the sign bit 0 is correctly inserted in the MSB when the data is digit-shifted to generate D1 and D2,
It shows that a correct calculation result of Σ = 0.01100 is obtained.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上説明した如く、本発明によれば、広
いデータ範囲の演算が可能なシリアル乗算器を提供する
ことができ、この乗算器を使用したデジタルフィルタで
はオーバフロー検出回路を削減できるという効果があ
る。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a serial multiplier capable of operating over a wide data range, and a digital filter using this multiplier can reduce the overflow detection circuit. effective.

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

【図1】 本発明のシリアル乗算器に用いる積の部分和
生成用の基本モジールを示す図
FIG. 1 is a diagram showing a basic module for generating a partial sum of products used in a serial multiplier of the present invention.

【図2】 符号ビット付加部の詳細図FIG. 2 is a detailed diagram of a sign bit addition unit.

【図3】 本発明による演算例を示す図FIG. 3 is a diagram showing a calculation example according to the present invention.

【図4】 従来のシリアル乗算器のブロック図FIG. 4 is a block diagram of a conventional serial multiplier.

【図5】 図3の基本モジュールの構成図5 is a block diagram of the basic module of FIG.

【図6】 全加算器の構成図FIG. 6 is a block diagram of a full adder

【図7】 従来技術における演算例を示す図FIG. 7 is a diagram showing a calculation example in a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…初段モジュール、2-1 〜2-3 …基本モジュール、3
…終段モジュール、4…符号ビット付加部、41…制御
部、42…セレクタ、Dc …ビット拡張用Dフリップフロ
ップ
1 ... First stage module, 2-1 to 2-3 ... Basic module, 3
... final stage module, 4 ... Sign bit addition unit, 41 ... Control unit, 42 ... Selector, Dc ... Bit extension D flip-flop

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 シリアルに入力する2の補数形式で表現
された被乗数と乗数とを、被乗数に乗数の各桁を乗じた
部分積を桁移動しつつ、乗数の下位桁から上位桁へ向か
って累積加算して積の部分和を求めることにより乗算す
るシリアル乗算器において、 乗数の最上位ビットと次位ビットとの値が異なる場合に
は、桁移動する部分和にMSBとして付加する符号ビッ
トの値として被乗数の符号ビットの値を用いるようにし
たことを特徴とするシリアル乗算器。
1. A multiplicand and a multiplier represented in a two's complement format to be serially input are moved from a lower digit to an upper digit of the multiplier while moving a digit by a partial product obtained by multiplying the multiplicand by each digit of the multiplier. In a serial multiplier that multiplies by cumulatively adding to obtain a partial sum of products, if the most significant bit and the next most significant bit of the multiplier are different, the sign bit of the sign bit to be added as MSB to the partial sum that moves is shifted. A serial multiplier characterized in that a value of a sign bit of a multiplicand is used as a value.
【請求項2】 上記符号ビットの付加は、被乗数のMS
Bと次位ビットとをラッチしその二つのビットの排他和
論理により被乗数のMSBと次位ビットとの相違を検出
し、該検出信号によりセレクタを制御して部分和のMS
Bだけに符号ビットを付加するようにしたことを特徴と
する請求項1記載のシリアル乗算器。
2. The addition of the sign bit is performed by the multiplicand MS.
B and the next-order bit are latched, the difference between the MSB of the multiplicand and the next-order bit is detected by the exclusive-OR logic of the two bits, and the selector is controlled by the detection signal to control the partial-sum MS.
The serial multiplier according to claim 1, wherein a sign bit is added only to B.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07141149A (en) * 1993-11-12 1995-06-02 Nec Corp Digital multiplying circuit

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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