JPH06195204A - Multilevel multiplier - Google Patents

Multilevel multiplier

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JPH06195204A
JPH06195204A JP5255380A JP25538093A JPH06195204A JP H06195204 A JPH06195204 A JP H06195204A JP 5255380 A JP5255380 A JP 5255380A JP 25538093 A JP25538093 A JP 25538093A JP H06195204 A JPH06195204 A JP H06195204A
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JP
Japan
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output
input
outputs
binary
signal
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JP5255380A
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Yukihiro Yoshida
幸弘 吉田
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To share plural multilevel signals by means of setting a bit signal to be a multilevel without enlarging a circuit scale by providing logic circuit means and multilevel circuit means which are connected to the logic circuit means and output the prescribed multilevel signal based on a logical result. CONSTITUTION:A ternary multiplier consists of AND circuit elements (AND elements) 11-26 be ing the logic circuit means, multilevel function elements 27-78 being the multilevel circuit means, AND circuit elements (AND elements) 79-84, OR circuit elements (OR elements) 85 and 86, AND circuit elements (AND elements) 87-89, OR circuit elements (OR elements) 90-92, a one-bit delay circuit 93 and input/output elements 94-110. The AND element 11 inputs binary input signals Xo, Yo, xo and yo and outputs AND, for example. The multilevel function element 27 inputs output from the AND element 11 and outputs a ternary threshold. The multilevel function element 28 inputs output from the AND element 11 and outputs a binary threshold.

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、画像処理や通信の信号
処理及びレ−ザプリンタのフォント加工、マイクロ・プ
ロセッサ等に用いることができる乗算器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multiplier which can be used for image processing, signal processing for communication, font processing for laser printers, microprocessors and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、乗算器は計算機の算術論理演算
器の1種類であり、乗算を専用に行う回路のことであ
る。ここで、乗算とは被乗数と乗数の一部(1または複
数ビット)の積として得られる部分積の形成及びこれら
形成された部分積の加算を称している。
2. Description of the Related Art In general, a multiplier is a kind of arithmetic and logic unit of a computer and is a circuit dedicated to multiplication. Here, multiplication refers to formation of partial products obtained as a product of a multiplicand and a part (one or more bits) of a multiplier and addition of these formed partial products.

【0003】最近の計算機では、乗算は標準機能として
組込まれており、演算性能を向上させるための高速化が
種々の方法によって実現されている。
In recent computers, multiplication has been incorporated as a standard function, and various methods have been used to increase the speed for improving arithmetic performance.

【0004】上記高速化の方法としては、部分積や生成
機構の数を減少させ、かつ個々の機構を単純な構成にし
たブ−スの方法や、部分積の加算を可能な限り並列化し
て加算時間を縮小したウォリスのトリ−による方法が知
られている。
As a method for speeding up the above, the number of partial products and the number of generating mechanisms are reduced, and the booth method in which each mechanism is made simple, or addition of partial products is parallelized as much as possible. A method based on a Wallis tree with a reduced addition time is known.

【0005】更に、超大規模集積回路(VLSI)に適
用される方法として、基本回路を規則的2次元アレイ状
に配列して構成した方法があり、この方法を利用した乗
算器としては、一般にアレイ乗算器が知られている。
Further, as a method applied to a very large scale integrated circuit (VLSI), there is a method in which a basic circuit is arranged in a regular two-dimensional array, and a multiplier using this method is generally an array. Multipliers are known.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のバイナリ−信号のみを扱う乗算方法では、理論
的に時間的余裕度を作り出して、高速で乗算を安定して
行うことができないという問題点があった。
However, in the above-described conventional multiplication method that handles only binary signals, there is a problem in that it is not possible to theoretically create a time margin and to perform multiplication stably at high speed. was there.

【0007】従来の直列型や並列型の乗算方法では、2
値信号及び4値信号に対して共用できかつ高速化で乗算
を行うことができないという問題点があった。
In the conventional serial and parallel multiplication methods, 2
There is a problem that the value signal and the quaternary signal can be shared and multiplication cannot be performed at high speed.

【0008】また、従来のバイナリー・エレクトロニク
スでは、処理する情報量が飛躍的に増大していけば、ハ
ードウェアーを構成する電子デバイスや演算装置に対し
て高速、高機能な開発が求められてくるが、バイナリー
・エレクトロニクス技術を用いる情報処理には限界があ
り、更にバイナリー・エレクトロニクスでは、データの
処理量が増大すれば、高速化や高機能化を実現すること
は極めて困難であるという問題点があった。
In the conventional binary electronics, if the amount of information to be processed increases dramatically, it is required to develop electronic devices and arithmetic units constituting hardware at high speed and with high functionality. However, there is a limit to information processing using binary electronics technology, and in binary electronics, if the amount of data processing increases, it is extremely difficult to realize high speed and high functionality. there were.

【0009】本発明は、上述した従来の乗算方法におけ
る問題点に鑑み、回路規模を大きくすることなく、ビッ
ト信号の多値化によって複数の多値信号を共用できる多
値乗算器を提供する。
In view of the problems in the above-described conventional multiplication method, the present invention provides a multi-valued multiplier that can share a plurality of multi-valued signals by making the bit signals multi-valued without increasing the circuit scale.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、複数の信号を
入力して所定の論理結果を出力する論理回路手段と、論
理回路手段に接続されており論理結果に基づいて所定の
多値信号を出力する多値回路手段とを備えている多値乗
算器によって達成される。
According to the present invention, there are provided a logic circuit means for inputting a plurality of signals and outputting a predetermined logic result, and a predetermined multi-valued signal connected to the logic circuit means based on the logic result. And multi-valued circuit means for outputting

【0011】[0011]

【作用】本発明の多値乗算器では、論理回路手段は複数
の信号を入力して所定の論理結果を出力し、多値回路手
段は論理回路手段に接続されており論理結果に基づいて
所定の多値信号を出力する。
In the multivalued multiplier of the present invention, the logic circuit means inputs a plurality of signals and outputs a predetermined logic result, and the multivalued circuit means is connected to the logic circuit means and predetermined based on the logic result. The multi-valued signal of is output.

【0012】[0012]

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の多値乗算器
の実施例を説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a multilevel multiplier according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0013】図1a及び図1bによって構成される図1
は、本発明の多値乗算器の第1実施例である3値乗算器
の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 constituted by FIGS. 1a and 1b
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a ternary multiplier that is a first embodiment of a multivalued multiplier of the present invention.

【0014】図1の3値乗算器は、論理回路手段である
論理積回路素子(AND素子)11〜26、多値回路手段で
ある多値機能素子27〜78、論理積回路素子(AND素
子)79〜84、論理和回路素子(OR素子)85,86、論理
積回路素子(AND素子)87〜89、論理和回路素子(O
R素子)90〜92、1ビット遅延回路93、入出力素子94〜
110 によって構成されている。
The ternary multiplier shown in FIG. 1 includes logical product circuit elements (AND elements) 11 to 26 which are logical circuit means, multivalued functional elements 27 to 78 which are multivalued circuit means, and logical product circuit elements (AND element). ) 79 to 84, OR circuit elements (OR elements) 85 and 86, AND circuit elements (AND elements) 87 to 89, OR circuit elements (O
R element) 90 to 92, 1-bit delay circuit 93, input / output element 94 to
It is composed of 110.

【0015】次に、上記各構成部分を詳述する。Next, the above-mentioned components will be described in detail.

【0016】入出力素子94は、3値の出力信号Xを入力
してバイナリー入力信号X0 を出力し、入出力素子95
は、3値の出力信号Xを入力してバイナリー入力信号X
1/2 を出力し、入出力素子96は、3値の出力信号Xを入
力してバイナリー入力信号X1を出力する。
The input / output element 94 inputs a ternary output signal X and outputs a binary input signal X 0.
Is a binary input signal X by inputting a ternary output signal X
1/2 is output, and the input / output element 96 inputs the ternary output signal X and outputs the binary input signal X 1 .

【0017】入出力素子97は、3値の出力信号Yを入力
してバイナリー入力信号Y0 を出力し、入出力素子98
は、3値の出力信号Yを入力してバイナリー入力信号Y
1/2 を出力し、入出力素子99は、3値の出力信号Yを入
力してバイナリー入力信号Y1を出力する。
The input / output element 97 inputs the ternary output signal Y and outputs the binary input signal Y 0.
Is a binary input signal Y by inputting a ternary output signal Y
1/2 is output, and the input / output element 99 inputs the ternary output signal Y and outputs the binary input signal Y 1 .

【0018】入出力素子100 は、2値の出力信号xを入
力してバイナリー入力信号x0 を出力し、入出力素子10
1 は、2値の出力信号xを入力してバイナリー入力信号
1を出力する。
The input / output element 100 inputs a binary output signal x and outputs a binary input signal x 0.
1 inputs a binary output signal x and outputs a binary input signal x 1 .

【0019】入出力素子102 は、2値の出力信号yを入
力してバイナリー入力信号y0 を出力し、入出力素子10
3 は、2値の出力信号yを入力してバイナリー入力信号
1を出力する。
The input / output element 102 inputs a binary output signal y and outputs a binary input signal y 0.
3 inputs binary output signal y and outputs binary input signal y 1 .

【0020】AND素子11は、バイナリー入力信号X
0 ,Y0 ,x0 ,y0 を入力してそれらの論理積を出力
する。
The AND element 11 has a binary input signal X
0 , Y 0 , x 0 , y 0 are input and the logical product of them is output.

【0021】AND素子12は、バイナリー入力信号X
0 ,Y1/2 ,x0 ,y0 を入力してそれらの論理積を出
力する。
The AND element 12 has a binary input signal X.
0 , Y 1/2 , x 0 , y 0 are input and the logical product of them is output.

【0022】AND素子13は、バイナリー入力信号X
0 ,Y1 ,x0 ,y0 を入力してそれらの論理積を出力
する。
The AND element 13 has a binary input signal X.
0 , Y 1 , x 0 , y 0 are input and the logical product of them is output.

【0023】AND素子14は、バイナリー入力信号X
0 ,Y0 ,x0 ,y1 を入力してそれらの論理積を出力
する。
The AND element 14 has a binary input signal X.
0 , Y 0 , x 0 , y 1 are input and the logical product of them is output.

【0024】AND素子15は、バイナリー入力信号X
1/2 ,Y0 ,x0 ,y0 を入力してそれらの論理積を出
力する。
The AND element 15 has a binary input signal X
Input 1/2 , Y 0 , x 0 , y 0 and output the logical product of them.

【0025】AND素子16は、バイナリー入力信号X
1/2 ,Y1/2 ,x0 ,y0 を入力してそれらの論理積を
取って出力する。
The AND element 16 has a binary input signal X.
Input 1/2 , Y 1/2 , x 0 , y 0 , take the logical product of them, and output them.

【0026】AND素子17は、バイナリー入力信号X
1/2 ,Y1 ,x0 ,y0 を入力してそれらの論理積を出
力する。
The AND element 17 has a binary input signal X.
Input 1/2 , Y 1 , x 0 , y 0 and output the logical product of them.

【0027】AND素子18は、バイナリー入力信号X
1/2 ,Y0 ,x0 ,y1 を入力してそれらの論理積を出
力する。
The AND element 18 has a binary input signal X.
Input 1/2 , Y 0 , x 0 , y 1 and output the logical product of them.

【0028】AND素子19は、バイナリー入力信号X
1 ,Y0 ,x0 ,y0 を入力してそれらの論理積を出力
する。
The AND element 19 has a binary input signal X.
Input 1 , Y 0 , x 0 , y 0 and output the logical product of them.

【0029】AND素子20は、バイナリー入力信号X
1 ,Y1/2 ,x0 ,y0 を入力してそれらの論理積を出
力する。
The AND element 20 has a binary input signal X.
1 , 1 , Y 1/2 , x 0 , y 0 are input and the logical product of them is output.

【0030】AND素子21は、バイナリー入力信号X
1 ,Y1 ,x0 ,y0 を入力してそれらの論理積を出力
する。
The AND element 21 has a binary input signal X
1 , 1 , Y 1 , x 0 , y 0 are input and the logical product of them is output.

【0031】AND素子22は、バイナリー入力信号X
1 ,Y0 ,x0 ,y1 を入力してそれらの論理積を出力
する。
The AND element 22 has a binary input signal X.
1 , 1 , Y 0 , x 0 , y 1 are input and the logical product of them is output.

【0032】AND素子23は、バイナリー入力信号X
0 ,Y0 ,x1 ,y0 を入力してそれらの論理積を出力
する。
The AND element 23 receives the binary input signal X
0 , Y 0 , x 1 , y 0 are input and the logical product of them is output.

【0033】AND素子24は、バイナリー入力信号X
0 ,Y1/2 ,x1 ,y0 を入力してそれらの論理積を出
力する。
The AND element 24 has a binary input signal X.
0 , Y 1/2 , x 1 , y 0 are input and the logical product of them is output.

【0034】AND素子25は、バイナリー入力信号X
0 ,Y1 ,x1 ,y0 を入力してそれらの論理積を出力
する。
The AND element 25 receives the binary input signal X
Input 0 , Y 1 , x 1 , y 0 and output the logical product of them.

【0035】AND素子26は、バイナリー入力信号X
0 ,Y0 ,x1 ,y1 を入力してそれらの論理積を出力
する。
The AND element 26 has a binary input signal X.
0 , Y 0 , x 1 , y 1 are input and the logical product of them is output.

【0036】多値機能素子27は、AND素子11からの出
力を入力して3値のしきい値を出力し、多値機能素子28
は、AND素子11からの出力を入力して2値のしきい値
を出力する。
The multi-valued functional element 27 inputs the output from the AND element 11 and outputs a ternary threshold value.
Receives the output from the AND element 11 and outputs a binary threshold value.

【0037】多値機能素子29は、AND素子12からの出
力を入力して3値のしきい値を出力し、多値機能素子30
は、AND素子12からの出力を入力して2値のしきい値
を出力する。
The multi-valued functional element 29 inputs the output from the AND element 12 and outputs a ternary threshold value.
Receives the output from the AND element 12 and outputs a binary threshold value.

【0038】多値機能素子31は、AND素子13からの出
力を入力して3値のしきい値を出力し、多値機能素子32
は、AND素子13からの出力を入力して2値のしきい値
を出力する。
The multi-valued functional element 31 inputs the output from the AND element 13 and outputs a ternary threshold value.
Receives the output from the AND element 13 and outputs a binary threshold value.

【0039】多値機能素子33は、AND素子14からの出
力を入力して3値のしきい値を出力し、多値機能素子34
は、AND素子14からの出力を入力して2値のしきい値
を出力する。
The multi-valued functional element 33 inputs the output from the AND element 14 and outputs a ternary threshold value.
Inputs the output from the AND element 14 and outputs a binary threshold value.

【0040】多値機能素子35は、AND素子15からの出
力を入力して3値のしきい値を出力し、多値機能素子36
は、AND素子15からの出力を入力して2値のしきい値
を出力する。
The multi-valued functional element 35 inputs the output from the AND element 15 and outputs a ternary threshold value.
Receives the output from the AND element 15 and outputs a binary threshold value.

【0041】多値機能素子37は、AND素子16からの出
力を入力して3値のしきい値を出力し、多値機能素子38
は、AND素子16からの出力を入力して2値のしきい値
を出力し、多値機能素子39は、AND素子16からの出力
を入力して2値のしきい値を出力する。
The multi-valued functional element 37 inputs the output from the AND element 16 and outputs a ternary threshold value.
Outputs the binary threshold value by inputting the output from the AND element 16, and the multi-valued functional element 39 inputs the output value from the AND element 16 and outputs the binary threshold value.

【0042】多値機能素子40は、AND素子17からの出
力を入力して3値のしきい値を出力し、多値機能素子41
は、AND素子17からの出力を入力して2値のしきい値
を出力し、多値機能素子42は、AND素子17からの出力
を入力して2値のしきい値を出力する。
The multi-valued functional element 40 inputs the output from the AND element 17 and outputs a ternary threshold value, and the multi-valued functional element 41
Outputs the binary threshold value by inputting the output from the AND element 17, and the multi-level functional element 42 inputs the output value from the AND element 17 and outputs the binary threshold value.

【0043】多値機能素子43は、AND素子18からの出
力を入力して3値のしきい値を出力し、多値機能素子44
は、AND素子18からの出力を入力して3値のしきい値
を出力し、多値機能素子45は、AND素子18からの出力
を入力して3値のしきい値を出力し、多値機能素子46
は、AND素子18からの出力を入力して2値のしきい値
を出力する。
The multi-valued functional element 43 inputs the output from the AND element 18 and outputs a ternary threshold value.
Outputs the ternary threshold value by inputting the output from the AND element 18, and the multi-valued functional element 45 inputs the output value from the AND element 18 and outputs the ternary threshold value. Value Function element 46
Receives the output from the AND element 18 and outputs a binary threshold value.

【0044】多値機能素子47は、AND素子19からの出
力を入力して3値のしきい値を出力し、多値機能素子48
は、AND素子19からの出力を入力して2値のしきい値
を出力する。
The multi-valued functional element 47 inputs the output from the AND element 19 and outputs a ternary threshold value.
Receives the output from the AND element 19 and outputs a binary threshold value.

【0045】多値機能素子49は、AND素子20からの出
力を入力して3値のしきい値を出力し、多値機能素子50
は、AND素子20からの出力を入力して2値のしきい値
を出力し、多値機能素子51は、AND素子20からの出力
を入力して2値のしきい値を出力する。
The multi-valued functional element 49 inputs the output from the AND element 20 and outputs a ternary threshold value.
Outputs the binary threshold value by inputting the output from the AND element 20, and the multi-valued functional element 51 inputs the output value from the AND element 20 and outputs the binary threshold value.

【0046】多値機能素子52は、AND素子21からの出
力を入力して3値のしきい値を出力し、多値機能素子53
は、AND素子21からの出力を入力して3値のしきい値
を出力し、多値機能素子54は、AND素子21からの出力
を入力して3値のしきい値を出力し、多値機能素子55
は、AND素子21からの出力を入力して3値のしきい値
を出力し、多値機能素子56は、AND素子21からの出力
を入力して2値のしきい値を出力する。
The multi-valued functional element 52 inputs the output from the AND element 21 and outputs a ternary threshold value, and the multi-valued functional element 53
The multi-valued functional element 54 inputs the output from the AND element 21 and outputs a three-valued threshold, and outputs the three-valued threshold by inputting the output from the AND element 21. Value function element 55
Outputs the ternary threshold value by inputting the output from the AND element 21, and the multi-valued functional element 56 inputs the output value from the AND element 21 and outputs the binary threshold value.

【0047】多値機能素子57は、AND素子22からの出
力を入力して3値のしきい値を出力し、多値機能素子58
は、AND素子22からの出力を入力して3値のしきい値
を出力し、多値機能素子59は、AND素子22からの出力
を入力して2値のしきい値を出力し、多値機能素子60
は、AND素子22からの出力を入力して2値のしきい値
を出力し、多値機能素子61は、AND素子22からの出力
を入力して2値のしきい値を出力する。
The multi-valued functional element 57 inputs the output from the AND element 22 and outputs a ternary threshold value, and the multi-valued functional element 58
Outputs the ternary threshold value by inputting the output from the AND element 22, and the multi-valued functional element 59 inputs the output value from the AND element 22 and outputs the binary threshold value. Value Function element 60
Outputs the binary threshold value by inputting the output from the AND element 22, and the multi-level functional element 61 inputs the output value from the AND element 22 and outputs the binary threshold value.

【0048】多値機能素子62は、AND素子23からの出
力を入力して3値のしきい値を出力し、多値機能素子63
は、AND素子23からの出力を入力して2値のしきい値
を出力する。
The multi-valued functional element 62 inputs the output from the AND element 23 and outputs a ternary threshold value.
Inputs the output from the AND element 23 and outputs a binary threshold value.

【0049】多値機能素子64は、AND素子24からの出
力を入力して3値のしきい値を出力し、多値機能素子65
は、AND素子24からの出力を入力して3値のしきい値
を出力し、多値機能素子66は、AND素子24からの出力
を入力して3値のしきい値を出力し、多値機能素子67
は、AND素子24からの出力を入力して2値のしきい値
を出力する。
The multi-valued functional element 64 inputs the output from the AND element 24 and outputs a ternary threshold value, and the multi-valued functional element 65
The multi-valued functional element 66 inputs the output from the AND element 24 and outputs the three-valued threshold value, and outputs the three-valued threshold value by inputting the output from the AND element 24. Value Function element 67
Inputs the output from the AND element 24 and outputs a binary threshold value.

【0050】多値機能素子68は、AND素子25からの出
力を入力して3値のしきい値を出力し、多値機能素子69
は、AND素子25からの出力を入力して3値のしきい値
を出力し、多値機能素子70は、AND素子25からの出力
を入力して2値のしきい値を出力し、多値機能素子71
は、AND素子25からの出力を入力して2値のしきい値
を出力し、多値機能素子72は、AND素子25からの出力
を入力して2値のしきい値を出力する。
The multi-valued functional element 68 inputs the output from the AND element 25 and outputs a ternary threshold value.
The multi-valued functional element 70 inputs the output from the AND element 25 and outputs a ternary threshold value, and the multi-valued functional element 70 inputs the output from the AND element 25 and outputs a binary threshold value. Value Function element 71
Outputs the binary threshold value by inputting the output from the AND element 25, and the multi-valued functional element 72 inputs the output value from the AND element 25 and outputs the binary threshold value.

【0051】多値機能素子73は、AND素子26からの出
力を入力して2値のしきい値を出力し、多値機能素子74
は、AND素子26からの出力を入力して2値のしきい値
を出力し、多値機能素子75は、AND素子26からの出力
を入力して2値のしきい値を出力し、多値機能素子76
は、AND素子26からの出力を入力して3値のしきい値
を出力し、多値機能素子77は、AND素子26からの出力
を入力して2値のしきい値を出力し、多値機能素子78
は、AND素子26からの出力を入力して2値のしきい値
を出力する。
The multi-valued functional element 73 inputs the output from the AND element 26 and outputs a binary threshold value.
Outputs the binary threshold value by inputting the output from the AND element 26, and the multi-level functional element 75 inputs the output value from the AND element 26 and outputs the binary threshold value. Value Function element 76
Outputs the ternary threshold value by inputting the output from the AND element 26, and the multi-valued functional element 77 inputs the output value from the AND element 26 and outputs the binary threshold value. Value Function element 78
Receives the output from the AND element 26 and outputs a binary threshold value.

【0052】入出力素子104 は、3値のキャリー入力C
を入力してキャリ−入力信号C0 を出力し、入出力素子
105 は、3値のキャリー入力Cを入力してキャリ−入力
信号C1/2 を出力し、入出力素子106 は、3値のキャリ
ー入力Cを入力してキャリ−入力信号C1 を出力する。
The input / output element 104 is a ternary carry input C.
Is input to output a carry input signal C 0 ,
Reference numeral 105 denotes a ternary carry input C, which outputs a carry input signal C 1/2 , and input / output element 106, which receives a ternary carry input C, outputs a carry input signal C 1 . .

【0053】AND素子79は、多値機能素子52,57,6
8,73からの出力の1つを入力すると共に入出力素子104
から出力されたキャリ−入力信号C0 を入力してそれ
らの論理積を出力する。
The AND element 79 is a multi-valued functional element 52, 57, 6
Inputting one of the outputs from 8 and 73 and input / output element 104
The carry input signal C 0 output from the above is input and the logical product of them is output.

【0054】AND素子80は、多値機能素子43,53,5
8,64,69,74からの出力の1つを入力すると共に入出
力素子105 から出力されたキャリ−入力信号C1/2 を入
力してそれらの論理積を出力する。
The AND element 80 is a multi-valued functional element 43, 53, 5
One of the outputs from 8, 64, 69, and 74 is input, and the carry input signal C 1/2 output from the input / output element 105 is input and the logical product of them is output.

【0055】AND素子81は、多値機能素子40,44,4
9,54,59,65,70,75からの出力の1つを入力すると
共に入出力素子106 から出力されたキャリ−入力信号C
1 を入力してそれらの論理積を出力する。
The AND element 81 is a multi-valued functional element 40, 44, 4
One of the outputs from 9, 54, 59, 65, 70, and 75 is input and the carry input signal C output from the input / output element 106 is input.
Input 1 and output the logical product of them.

【0056】OR素子85は、AND素子79,80,81から
の出力を入力してそれらの論理和であるキャリ−出力信
号(C′)を出力する。
The OR element 85 inputs the outputs from the AND elements 79, 80 and 81 and outputs a carry output signal (C ') which is the logical sum of them.

【0057】1ビット遅延回路93は、OR素子85から出
力されたキャリ−出力信号(C′)を入力してキャリー
出力C′を出力する。
The 1-bit delay circuit 93 inputs the carry output signal (C ') output from the OR element 85 and outputs the carry output C'.

【0058】入出力素子109 は、1ビット遅延回路93か
ら出力されたキャリー出力C′を入力してキャリー出力
C′2 を出力し、入出力素子110 は、1ビット遅延回路
93から出力されたキャリー出力C′を入力してキャリー
出力C′1 を出力する。
Input / output element 109 receives carry output C ′ output from 1-bit delay circuit 93 and outputs carry output C ′ 2 , and input / output element 110 represents 1-bit delay circuit.
The carry output C ′ output from 93 is input and the carry output C ′ 1 is output.

【0059】AND素子82は、多値機能素子37,41,5
0,60,71,76の出力の1つを入力すると共に入出力素
子104 から出力されたキャリ−入力信号C0 を入力して
それらの論理積を出力する。
The AND element 82 is a multi-valued functional element 37, 41, 5
One of the outputs 0, 60, 71, and 76 is input, and the carry input signal C 0 output from the input / output element 104 is input to output a logical product of them.

【0060】AND素子83は、多値機能素子27,29,3
1,33,35,38,47,55,62,77からの出力の1つを入
力すると共に入出力素子105 から出力されたキャリ−入
力信号C1/2 を入力してそれらの論理積を出力する。
The AND element 83 is a multi-valued functional element 27, 29, 3
One of the outputs from 1, 33, 35, 38, 47, 55, 62, 77 is input, and the carry input signal C 1/2 output from the input / output element 105 is input and the logical product of them is calculated. Output.

【0061】AND素子84は、多値機能素子28,30,3
2,34,36,45,48,56,63,66からの出力の1つを入
力すると共に入出力素子106 から出力されたキャリ−入
力信号C1 を入力してそれらの論理積を出力する。
The AND element 84 is a multi-valued functional element 28, 30, 3
One of the outputs from 2, 34, 36, 45, 48, 56, 63 and 66 is input and the carry input signal C 1 output from the input / output element 106 is input and the logical product of them is output. .

【0062】OR素子86は、AND素子82,83,84から
の出力を入力してそれらの論理和である乗算出力Zを出
力する。
The OR element 86 inputs the outputs from the AND elements 82, 83 and 84 and outputs a multiplication output Z which is the logical sum of them.

【0063】入出力素子107 は、乗算出力Zを入力して
乗算出力Z1 をOR素子90に出力し、入出力素子108
は、乗算出力Zを入力して乗算出力Z1/2 をOR素子91
に出力する。
The input / output element 107 receives the multiplication output Z, outputs the multiplication output Z 1 to the OR element 90, and outputs the input / output element 108.
Inputs the multiplication output Z and outputs the multiplication output Z 1/2 as an OR element 91
Output to.

【0064】AND素子87は、多値機能素子46,67から
の出力の1つを入力すると共に入出力素子104 から出力
されたキャリ−入力信号C0 を入力してそれらの論理積
を出力する。
The AND element 87 inputs one of the outputs from the multi-valued functional elements 46 and 67, inputs the carry input signal C 0 output from the input / output element 104, and outputs a logical product of them. .

【0065】AND素子88は、多値機能素子42,51,6
1,72からの出力の1つを入力すると共に入出力素子105
から出力されたキャリ−入力信号C1/2 を入力してそ
れらの論理積を出力する。
The AND element 88 is a multi-valued functional element 42, 51, 6
Input / output element 105 while inputting one of the outputs from 1, 72
The carry input signal C 1/2 output from the above is input and the logical product of them is output.

【0066】AND素子89は、多値機能素子39,78から
の出力の1つを入力すると共に入出力素子106 から出力
されたキャリ−入力信号C1 を入力してそれらの論理積
を出力する。
The AND element 89 inputs one of the outputs from the multi-valued functional elements 39 and 78, inputs the carry input signal C 1 output from the input / output element 106, and outputs a logical product of them. .

【0067】OR素子92は、AND素子87,88,89から
の出力を入力してそれらの論理和である乗算出力Z′を
OR素子90,91にそれぞれ出力する。
The OR element 92 inputs the outputs from the AND elements 87, 88 and 89 and outputs the multiplication output Z'which is the logical sum of them to the OR elements 90 and 91, respectively.

【0068】OR素子90は、入出力素子107 からの出力
とOR素子92からの乗算出力Z′との論理和である乗算
結果Z2 を出力する。
The OR element 90 outputs the multiplication result Z 2 which is the logical sum of the output from the input / output element 107 and the multiplication output Z ′ from the OR element 92.

【0069】OR素子91は、入出力素子108 からの出力
とOR素子92からの乗算出力Z′との論理和である乗算
結果Z1 を出力する。
The OR element 91 outputs the multiplication result Z 1 which is the logical sum of the output from the input / output element 108 and the multiplication output Z ′ from the OR element 92.

【0070】上記多値機能素子としては、量子化機能素
子を用いることができる。量子化機能素子とは、電子の
波動性や電子がとびとびのエネルギー状態しかとれない
という量子力学的性質を動作原理に活用した素子で多値
論理性を有しており、要素微構造素子、量子準位素子、
量子波動素子と呼ばれているものである。
As the multi-level functional element, a quantizing functional element can be used. Quantization functional element is an element that uses the quantum mechanical property that the wave nature of electrons and electrons can only be in discontinuous energy states as the operating principle and has multivalued logic. Level element,
This is called a quantum wave device.

【0071】図1の入力X,xは、図2のバイナリー入
力回路により得られる。
The inputs X and x in FIG. 1 are obtained by the binary input circuit in FIG.

【0072】図2のバイナリー入力回路は、否定回路素
子(NOT素子)111 ,112 、AND素子113 〜115 、
AND素子116 、OR素子117 によって構成されてい
る。
The binary input circuit shown in FIG. 2 includes NOT circuit elements (NOT elements) 111 and 112, AND elements 113 to 115,
It is composed of an AND element 116 and an OR element 117.

【0073】次に、図2のバイナリー入力回路の動作を
説明する。
Next, the operation of the binary input circuit shown in FIG. 2 will be described.

【0074】NOT素子111 は、2ビット並列のバイナ
リー入力信号X2 を入力して出力し、NOT素子112
は、2ビット並列のバイナリー入力信号X1 を入力して
出力する。
The NOT element 111 inputs and outputs the 2-bit parallel binary input signal X 2 , and the NOT element 112
Inputs and outputs a 2-bit parallel binary input signal X 1 .

【0075】AND素子113 は、NOT素子111 からの
出力を入力すると共にバイナリー入力信号X1 を入力し
てそれらの論理積を出力し、AND素子116 は、AND
素子113 からの出力を入力すると共に1/2 を入力してそ
れらの論理積を出力し、AND素子114 は、NOT素子
112 からの出力を入力すると共にバイナリー入力信号X
2 を入力してそれらの論理積を出力する。
The AND element 113 inputs the output from the NOT element 111 and the binary input signal X 1 and outputs a logical product of them.
The AND element 114 outputs the logical product of the inputs of the output from the element 113 and 1/2 as well as the NOT element.
Input the output from 112 and input binary signal X
Input 2 and output the logical product of them.

【0076】OR素子117 は、AND素子116 からの出
力とAND素子114 からの出力とを入力してそれら論理
和である3値の出力信号Xを出力する。
The OR element 117 inputs the output from the AND element 116 and the output from the AND element 114 and outputs a ternary output signal X which is the logical sum of them.

【0077】AND素子115 は、バイナリー入力信号X
1 を入力すると共にバイナリー入力信号X2 を入力して
それらの論理積である2値の出力信号xを出力する。
The AND element 115 outputs the binary input signal X
A binary input signal X 2 is input while 1 is input, and a binary output signal x which is a logical product of them is output.

【0078】また、図1の入力Y,yは、図3のバイナ
リー入力回路により得られる。
The inputs Y and y in FIG. 1 are obtained by the binary input circuit in FIG.

【0079】図3のバイナリー入力回路は、図2のバイ
ナリー入力回路と同様に、NOT素子118 ,119 、AN
D素子120 〜122 、AND素子123 、OR素子124 によ
って構成されている。
The binary input circuit of FIG. 3 is similar to the binary input circuit of FIG. 2 in that the NOT elements 118, 119, AN.
It is composed of D elements 120 to 122, an AND element 123, and an OR element 124.

【0080】次に、図3のバイナリー入力回路の動作を
説明する。
Next, the operation of the binary input circuit of FIG. 3 will be described.

【0081】NOT素子118 は、2ビット並列のバイナ
リー入力信号Y2 を入力して出力し、NOT素子119
は、2ビット並列のバイナリー入力信号Y1 を入力して
出力する。
The NOT element 118 receives and outputs a 2-bit parallel binary input signal Y 2 , and outputs the NOT element 119.
Inputs and outputs a 2-bit parallel binary input signal Y 1 .

【0082】AND素子120 は、NOT素子118 からの
出力を入力すると共にバイナリー入力信号Y1 を入力し
てそれらの論理積を出力し、AND素子123 は、AND
素子120 からの出力を入力すると共に1/2 を入力してそ
れらの論理積を出力し、AND素子121 は、NOT素子
119 からの出力を入力すると共にバイナリー入力信号Y
2 を入力してそれらの論理積を出力する。
The AND element 120 inputs the output from the NOT element 118 and the binary input signal Y 1 and outputs a logical product of them.
The AND element 121 inputs the output from the element 120 and 1/2 to input the logical product of them, and the AND element 121
Input the output from 119 and input binary signal Y
Input 2 and output the logical product of them.

【0083】OR素子124 は、AND素子123 からの出
力とAND素子121 からの出力とを入力してそれら論理
和である3値の出力信号Yを出力する。
The OR element 124 inputs the output from the AND element 123 and the output from the AND element 121, and outputs a ternary output signal Y which is the logical sum of them.

【0084】AND素子122 は、バイナリー入力信号Y
1 を入力すると共にバイナリー入力信号Y2 を入力して
それらの論理積である2値の出力信号yを出力する。
The AND element 122 receives the binary input signal Y
A binary input signal Y 2 is input while 1 is input, and a binary output signal y which is a logical product of them is output.

【0085】更に、図1の入力Cは図4のバイナリー入
力回路により得られる。
Further, the input C of FIG. 1 is obtained by the binary input circuit of FIG.

【0086】図4のバイナリー入力回路は、NOT素子
125 ,126 、AND素子127 ,128、AND素子129 、
OR素子130 によって構成されている。
The binary input circuit of FIG. 4 is a NOT element.
125, 126, AND elements 127, 128, AND element 129,
It is composed of an OR element 130.

【0087】次に、図4のバイナリー入力回路の動作を
説明する。
Next, the operation of the binary input circuit of FIG. 4 will be described.

【0088】NOT素子125 は、2ビット並列のバイナ
リー入力信号C2 を入力して出力し、NOT素子126
は、2ビット並列のバイナリー入力信号C1 を入力して
出力する。
The NOT element 125 inputs and outputs a 2-bit parallel binary input signal C 2 , and outputs the NOT element 126.
Inputs and outputs a 2-bit parallel binary input signal C 1 .

【0089】AND素子127 は、NOT素子125 からの
出力を入力すると共にバイナリー入力信号C1 を入力し
てそれらの論理積を出力し、AND素子129 は、AND
素子127 からの出力を入力すると共に1/2 を入力してそ
れらの論理積を出力し、AND素子128 は、NOT素子
126 からの出力を入力すると共にバイナリー入力信号C
2 を入力してそれらの論理積を出力する。
The AND element 127 inputs the output from the NOT element 125 and the binary input signal C 1 and outputs a logical product of them.
The AND element 128 inputs the output from the element 127 and 1/2 to input the logical product of them, and the AND element 128
Input the output from 126 and input binary signal C
Input 2 and output the logical product of them.

【0090】OR素子130 は、AND素子129 からの出
力とAND素子128 からの出力とを入力してそれら論理
和である3値の出力信号Cを出力する。
The OR element 130 inputs the output from the AND element 129 and the output from the AND element 128 and outputs a ternary output signal C which is the logical sum of them.

【0091】表1は、2ビット並列のバイナリー入力信
号X2 ,X1 ,Y2 ,Y1 、3値の出力信号X,x,
Y,y、キャリーC2 ,C1 ,Cのそれぞれのコード割
付を示す。
Table 1 shows 2-bit parallel binary input signals X 2 , X 1 , Y 2 , Y 1 and ternary output signals X, x,
The code assignments of Y, y, and carry C 2 , C 1 , C are shown.

【0092】[0092]

【表1】 [Table 1]

【0093】また、式(1),式(2),式(3)は、
表1に対応した論理式を示す。
The equations (1), (2) and (3) are
The logical formula corresponding to Table 1 is shown.

【0094】[0094]

【数1】 [Equation 1]

【0095】[0095]

【数2】 [Equation 2]

【0096】[0096]

【数3】 [Equation 3]

【0097】表2は、3値乗算器のロジック、表3は、
キャリー出力をそれぞれ示す。
Table 2 shows the logic of the ternary multiplier, and Table 3 shows
The carry output is shown respectively.

【0098】[0098]

【表2】 [Table 2]

【0099】[0099]

【表3】 [Table 3]

【0100】図1の多値機能素子に付記されている記号
は、表4のような物理的機能を示すが、これら多値機能
素子としては種々の論理素子を用いることができる。
The symbols attached to the multi-valued functional elements in FIG. 1 indicate the physical functions as shown in Table 4, but various logic elements can be used as these multi-valued functional elements.

【0101】[0101]

【表4】 [Table 4]

【0102】これらの論理素子は、図2、図3及び図4
に示すバイナリー入力回路の他に、図1の3値乗算器を
構成する3値論理回路(等値回路,OR回路,AND回
路等)にも応用することが可能である。
These logic elements are shown in FIG. 2, FIG. 3 and FIG.
In addition to the binary input circuit shown in FIG. 1, it can be applied to a ternary logic circuit (equivalent circuit, OR circuit, AND circuit, etc.) that constitutes the ternary multiplier of FIG.

【0103】表5は、3値乗算出力<Z′,Z>と2値
乗算出力<Z2 ,Z1 >を示していると同時に、コード
の関係も示している。
Table 5 shows the ternary multiplication outputs <Z ', Z> and the binary multiplication outputs <Z 2 , Z 1 >, and at the same time, shows the relation between the codes.

【0104】[0104]

【表5】 [Table 5]

【0105】図1のx0 ,x1 は等値回路で示されてい
るが、この場合は2値信号なので、xバ−,xの出力信
号でもよい。また、図1のy0 ,y1 についても同様で
ある。
Although x 0 and x 1 in FIG. 1 are shown by an equal value circuit, since they are binary signals in this case, they may be output signals of x bar and x. The same applies to y 0 and y 1 in FIG.

【0106】表1では、(x,X)の(1,0)に対し
て(1/2 ,0)の割付けや、(y,Y)の(1,0)に
対して(1/2 ,0)の割付けが可能であることも示す。
In Table 1, (1 / 2,0) is assigned to (1,0) of (x, X) and (1/2) is assigned to (1,0) of (y, Y). , 0) can be assigned.

【0107】本実施例では、(1/2 ,0)の場合も同様
に合成できるので説明を省略する。なお、表2におい
て、ブランクの部分は“0”であるが、“1”は1/2 で
あり、“2”は1,“3”は(10)として図1の3値
乗算器が構成されている。
In this embodiment, since the same synthesis can be performed in the case of (1/2, 0), the description will be omitted. In Table 2, the blank part is "0", but "1" is 1/2, "2" is 1 and "3" is (10), and the ternary multiplier of FIG. 1 is configured. Has been done.

【0108】表3はキャリー出力であるが、ブランクは
“0”であり、“1”は1/2 ,“2”は1として3値乗
算器が構成されている。
Table 3 shows the carry output, but the blank is "0", "1" is 1/2, and "2" is 1 to form a ternary multiplier.

【0109】図5は、図1の3値乗算器に示されている
1ビット遅延回路93と入出力素子109 ,110 により構成
されており、キャリー出力C2 ′,C1 ′を出力する置
換回路(図5(a))を→印で示す置換回路(図5
(b))に置き換えることができることを示している。
FIG. 5 is a permutation for outputting carry outputs C 2 ′ and C 1 ′, which is composed of 1-bit delay circuit 93 and input / output elements 109 and 110 shown in the ternary multiplier of FIG. The replacement circuit shown in FIG.
(B)) can be replaced.

【0110】図5(b)の置換回路は、キャリー出力
(C′)を入力してキャリー出力C1′を出力する入出
力素子131 、入出力素子131 から出力されたキャリー出
力C1′を入力し1ビット遅延させてキャリー出力C
2 ′を出力する遅延回路132 、キャリー出力(C′)を
入力してキャリー出力C1/2 ′を出力する入出力素子13
3、入出力素子133 から出力されたキャリー出力C
1/2 ′を入力し1ビット遅延させてキャリー出力C1
を出力する遅延回路134 によって構成されている。
[0110] substitution circuit of FIG. 5 (b), a carry output (C ') by entering the carry output C 1' output device 131 for outputting a carry output C 1 output from the input element 131 ' Input, delay 1 bit, carry output C
Delay circuit 132 for outputting 2 ', input / output element 13 for inputting carry output (C') and outputting carry output C1 / 2 '
3, carry output C output from input / output element 133
Carry output C 1 ′ by inputting 1/2 ′ and delaying it by 1 bit
Is formed by a delay circuit 134 that outputs

【0111】図6は、本発明の多値乗算器の第2実施例
である3値乗算器の構成を示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of a ternary multiplier which is the second embodiment of the multivalued multiplier of the present invention.

【0112】図6の3値乗算器では、主要部の構成は図
1の3値乗算器と同一であるが、AND素子211 〜226
の入力構成が異なる。
The ternary multiplier shown in FIG. 6 has the same structure as the ternary multiplier shown in FIG. 1 except that the AND elements 211 to 226 are the same.
The input configuration of is different.

【0113】以下、図6のAND素子211 〜226 の入力
を説明する。なお、他の部分は図1と同様なので説明を
省略する。
The inputs to the AND elements 211 to 226 shown in FIG. 6 will be described below. Since the other parts are the same as those in FIG. 1, description thereof will be omitted.

【0114】AND素子211 はバイナリー入力信号X
0 ,Y0 ,x0 ,y0 を入力してそれらの論理積を出力
し、AND素子212 はバイナリー入力信号X0 ,Y
1/2 ,x0を入力してそれらの論理積を出力し、AND
素子213 はバイナリー入力信号X0,Y1 ,x0 を入力
してそれらの論理積を出力し、AND素子214 はバイナ
リー入力信号X0 ,Y0 ,x0 ,y1 を入力してそれら
の論理積を出力し、AND素子215 はバイナリー入力信
号X1/2 ,Y0 ,y0 を入力してそれらの論理積を出力
し、AND素子216 はバイナリー入力信号X1/2 ,Y
1/2 を入力してそれらの論理積を出力し、AND素子21
7 はバイナリー入力信号X1/2 ,Y1 を入力してそれら
の論理積を出力し、AND素子218 はバイナリー入力信
号X1/2 ,Y0 ,y1 を入力してそれらの論理積を出力
し、AND素子219 はバイナリー入力信号X1 ,Y0
0 を入力してそれらの論理積を出力し、AND素子22
0 はバイナリー入力信号X1 ,Y1/2 を入力してそれら
の論理積を出力し、AND素子221はバイナリー入力信
号X1 ,Y1 を入力してそれらの論理積を出力し、AN
D素子222 はバイナリー入力信号X1 ,Y0 ,y1 を入
力してそれらの論理積を出力し、AND素子223 はバイ
ナリー入力信号X0 ,Y0 ,x1 ,y0 を入力してそれ
らの論理積を出力し、AND素子224 はバイナリー入力
信号XO ,Y1/2 ,x1 を入力してそれらの論理積を出
力し、AND素子225 はバイナリー入力信号X0 ,Y
1 ,x1 を入力してそれらの論理積を出力し、AND素
子226 はバイナリー入力信号X0 ,Y0 ,x1 ,y1
入力してそれらの論理積を出力するように構成されてい
る。
The AND element 211 outputs the binary input signal X
0 , Y 0 , x 0 , y 0 are input and the logical product of them is output, and the AND element 212 outputs the binary input signals X 0 , Y
Input 1/2 and x 0 , output the logical product of them, and AND
The element 213 inputs the binary input signals X 0 , Y 1 , x 0 and outputs a logical product of them, and the AND element 214 inputs the binary input signals X 0 , Y 0 , x 0 , y 1 and outputs them. An AND element 215 outputs a logical product, and an AND element 215 inputs a binary input signal X 1/2 , Y 0 , y 0 , and outputs a logical product thereof, and an AND element 216 outputs a binary input signal X 1/2 , Y 0.
Input 1/2 and output the logical product of them and AND element 21
The AND element 218 inputs the binary input signals X 1/2 , Y 1 and outputs a logical product of them, and the AND element 218 inputs the binary input signals X 1/2 , Y 0 , y 1 and calculates a logical product of them. The AND element 219 outputs the binary input signals X 1 , Y 0 ,
y 0 is input, the logical product of them is output, and AND element 22
0 inputs binary input signals X 1 and Y 1/2 and outputs a logical product of them, and AND element 221 inputs binary input signals X 1 and Y 1 and outputs a logical product of them, and AN
The D element 222 inputs the binary input signals X 1 , Y 0 , y 1 and outputs a logical product of them, and the AND element 223 inputs the binary input signals X 0 , Y 0 , x 1 , y 0 and outputs them. AND element 224 inputs binary input signals X O , Y 1/2 and x 1 and outputs a logical product of them, and AND element 225 outputs binary input signals X 0 and Y
1, type x 1 outputs a logical product of them, the AND element 226 is configured to output a logical product of them inputs the binary input signal X 0, Y 0, x 1, y 1 There is.

【0115】図6は、図7、図8、及び図9に示すバイ
ナリー入力及びバイナリー出力回路を利用した場合の3
値乗算器を示す。
FIG. 6 shows a case where the binary input and binary output circuits shown in FIGS. 7, 8 and 9 are used.
Indicates a value multiplier.

【0116】図2、図3、及び図4ではバイナリー入力
信号を3値出力信号に変換しているが、図7、図8、及
び図9は入力もバイナリーであり、出力もバイナリー信
号が得られる。
In FIGS. 2, 3 and 4, the binary input signal is converted into a ternary output signal, but in FIGS. 7, 8 and 9 the input is also binary and the output is a binary signal. To be

【0117】表6及び表7は、既に示された乗算器のロ
ジックとほぼ同じであるが、異なるところは、x0
0 ,X1/2 ,X1 ,x10 が使われており、かつy0
0 ,Y1/2 ,Y1 ,y10 が使われていることであ
る。
Tables 6 and 7 are almost the same as the multiplier logic already shown, except that x 0 X
0 , X 1/2 , X 1 , x 1 X 0 are used, and y 0
That is, Y 0 , Y 1/2 , Y 1 , and y 1 Y 0 are used.

【0118】[0118]

【表6】 [Table 6]

【0119】[0119]

【表7】 [Table 7]

【0120】表6及び表7は、論理式も示しており、こ
れらから図6の3値乗算器が得られる。
Tables 6 and 7 also show the logical expressions from which the ternary multiplier of FIG. 6 is obtained.

【0121】図7の出力信号X0 ,x1 ,X1/2 ,X
1 ,x0 は、図1や図6の3値乗算器のバイナリー入力
信号X0 ,X1/2 ,X1 ,x0 ,x1 として使うことが
でき、図8の出力信号Y0 ,y1 ,Y1/2 ,Y1 ,y0
も同様に、Y0 ,y1 ,Y1/2,Y1 ,y0 として使うこ
とができる。また、図9のC0 ,C1/2 ,C1 は図1の
等値回路の出力信号C0 ,C1/2 ,C1 に置換すること
が可能である。
The output signals X 0 , x 1 , X 1/2 , X of FIG.
1 , x 0 can be used as the binary input signals X 0 , X 1/2 , X 1 , x 0 , x 1 of the ternary multiplier of FIGS. 1 and 6, and the output signal Y 0 of FIG. y 1 , Y 1/2 , Y 1 , y 0
Can also be used as Y 0 , y 1 , Y 1/2 , Y 1 , y 0 . Further, C 0 , C 1/2 , and C 1 in FIG. 9 can be replaced with the output signals C 0 , C 1/2 , and C 1 of the equivalent circuit in FIG.

【0122】なお、2値信号と3値信号を同時に使うこ
とはないが、組合せて使用することはできる。
The binary signal and the ternary signal are not used at the same time, but they can be used in combination.

【0123】図10a及び図10bによって構成される
図10は、本発明の多値乗算器の第3実施例である4値
乗算器の構成を示すブロック図である。
FIG. 10, which is constituted by FIGS. 10a and 10b, is a block diagram showing the structure of a four-valued multiplier which is the third embodiment of the multivalued multiplier of the present invention.

【0124】図10の4値乗算器では、多値機能素子と
して量子化機能素子(以下、量子化素子と称する)を用
いて説明する。
In the four-valued multiplier of FIG. 10, a quantizing functional element (hereinafter referred to as a quantizing element) is used as a multi-valued functional element for explanation.

【0125】図10の4値乗算器は、入出力素子300 〜
307 、AND素子308 〜323 、量子化素子324 〜375 、
入出力素子376 〜378 、AND素子379 〜384 、OR素
子385 ,386 、入出力素子387 〜390 、OR素子391 ,
392 、1ビット遅延回路393、入出力素子394 ,395 に
よって構成されている。
The four-valued multiplier shown in FIG.
307, AND elements 308 to 323, quantizing elements 324 to 375,
Input / output elements 376 to 378, AND elements 379 to 384, OR elements 385 and 386, input / output elements 387 to 390, OR element 391,
392 includes a 1-bit delay circuit 393 and input / output elements 394 and 395.

【0126】次に、上記各構成部分を詳述する。Next, the above components will be described in detail.

【0127】入出力素子300 は、4値の出力信号Xを入
力してバイナリー入力信号X0 を出力し、入出力素子30
1 は、4値の出力信号Xを入力してバイナリー入力信号
1/3 を出力し、入出力素子302 は、4値の出力信号X
を入力してバイナリー入力信号X2/3 を出力し、入出力
素子303 は、4値の出力信号Xを入力してバイナリー入
力信号X1 を出力する。
The input / output element 300 inputs the four-valued output signal X and outputs the binary input signal X 0.
1 inputs the four-value output signal X and outputs the binary input signal X 1/3 , and the input / output element 302 uses the four-value output signal X
Is input to output a binary input signal X 2/3 , and the input / output element 303 inputs a four-valued output signal X and outputs a binary input signal X 1 .

【0128】入出力素子304 は、4値の出力信号Yを入
力してバイナリー入力信号Y0 を出力し、入出力素子30
5 は、4値の出力信号Yを入力してバイナリー入力信号
1/3 を出力し、入出力素子306 は、4値の出力信号Y
を入力してバイナリー入力信号Y2/3 を出力し、入出力
素子307 は、4値の出力信号Yを入力してバイナリー入
力信号Y1 を出力する。
The input / output element 304 inputs the four-valued output signal Y and outputs the binary input signal Y 0.
5 inputs a 4-value output signal Y and outputs a binary input signal Y 1/3 , and the input / output element 306 outputs a 4-value output signal Y 1.
, And outputs a binary input signal Y 2/3 , and the input / output element 307 inputs a four-valued output signal Y and outputs a binary input signal Y 1 .

【0129】AND素子308 は、バイナリー入力信号X
0 ,Y0 を入力してそれらの論理積を出力する。
The AND element 308 outputs the binary input signal X
Input 0 and Y 0 and output the logical product of them.

【0130】AND素子309 は、バイナリー入力信号X
0 ,Y1/3 を入力してそれらの論理積を出力する。
The AND element 309 outputs the binary input signal X
Input 0 and Y 1/3 and output the logical product of them.

【0131】AND素子310 は、バイナリー入力信号X
0 ,Y2/3 を入力してそれらの論理積を出力する。
The AND element 310 outputs the binary input signal X
Input 0 and Y 2/3 and output the logical product of them.

【0132】AND素子311 は、バイナリー入力信号X
0 ,Y1 を入力してそれらの論理積を出力する。
The AND element 311 outputs the binary input signal X
Input 0 and Y 1 and output the logical product of them.

【0133】AND素子312 は、バイナリー入力信号X
1/3 ,Y0 を入力してそれらの論理積を出力する。
The AND element 312 receives the binary input signal X
Input 1/3 and Y 0 and output the logical product of them.

【0134】AND素子313 は、バイナリー入力信号X
1/3 ,Y1/3 を入力してそれらの論理積を出力する。
The AND element 313 outputs the binary input signal X
1/3 and Y 1/3 are input and the logical product of them is output.

【0135】AND素子314 は、バイナリー入力信号X
1/3 ,Y2/3 を入力してそれらの論理積を出力する。
The AND element 314 outputs the binary input signal X
Input 1/3 and Y 2/3 and output the logical product of them.

【0136】AND素子315 は、バイナリー入力信号X
1/3 ,Y1 を入力してそれらの論理積を出力する。
The AND element 315 outputs the binary input signal X
Input 1/3 and Y 1 and output the logical product of them.

【0137】AND素子316 は、バイナリー入力信号X
2/3 ,Y0 を入力してそれらの論理積を出力する。
The AND element 316 outputs the binary input signal X
Input 2/3 and Y 0 and output the logical product of them.

【0138】AND素子317 は、バイナリー入力信号X
2/3 ,Y1/3 を入力してそれらの論理積を出力する。
The AND element 317 outputs the binary input signal X
2/3 and Y 1/3 are input and the logical product of them is output.

【0139】AND素子318 は、バイナリー入力信号X
2/3 ,Y2/3 を入力してそれらの論理積を出力する。
The AND element 318 outputs the binary input signal X
2/3 and Y 2/3 are input and the logical product of them is output.

【0140】AND素子319 は、バイナリー入力信号X
2/3 ,Y1 を入力してそれらの論理積を出力する。
The AND element 319 outputs the binary input signal X
2/3 and Y 1 are input and the logical product of them is output.

【0141】AND素子320 は、バイナリー入力信号X
1 ,Y0 を入力してそれらの論理積を出力する。
The AND element 320 outputs the binary input signal X
Input 1 and Y 0 and output the logical product of them.

【0142】AND素子321 は、バイナリー入力信号X
1 ,Y1/3 を入力してそれらの論理積を出力する。
The AND element 321 outputs the binary input signal X
Input 1 and Y 1/3 and output the logical product of them.

【0143】リー入力信号X1 ,Y2/3 を入力してそれ
らの論理積を出力する。
The Lee input signals X 1 and Y 2/3 are input and the logical product of them is output.

【0144】AND素子323 は、バイナリー入力信号X
1 ,Y1 を入力してそれらの論理積を出力する。
The AND element 323 has a binary input signal X.
Input 1 and Y 1 and output the logical product of them.

【0145】量子化素子324 は、AND素子308 の出力
を入力して4値のしきい値を出力し、量子化素子325
は、AND素子308 の出力を入力して4値のしきい値を
出力する。
The quantizing element 324 inputs the output of the AND element 308 and outputs a quaternary threshold value.
Inputs the output of the AND element 308 and outputs a four-valued threshold value.

【0146】量子化素子326 は、AND素子309 の出力
を入力して4値のしきい値を出力し、量子化素子327
は、AND素子309 の出力を入力して4値のしきい値を
出力する。
The quantizing element 326 inputs the output of the AND element 309 and outputs a quaternary threshold value.
Inputs the output of the AND element 309 and outputs a four-valued threshold value.

【0147】量子化素子328 は、AND素子310 の出力
を入力して4値のしきい値を出力し、量子化素子329
は、AND素子310 の出力を入力して4値のしきい値を
出力する。
The quantizing element 328 inputs the output of the AND element 310 and outputs a quaternary threshold value.
Inputs the output of the AND element 310 and outputs a four-valued threshold value.

【0148】量子化素子330 は、AND素子311 の出力
を入力して4値のしきい値を出力し、量子化素子331
は、AND素子311 の出力を入力して4値のしきい値を
出力する。
The quantizing element 330 inputs the output of the AND element 311 and outputs a quaternary threshold value.
Inputs the output of the AND element 311 and outputs a four-valued threshold value.

【0149】量子化素子332 は、AND素子312 の出力
を入力して4値のしきい値を出力し、量子化素子333
は、AND素子312 の出力を入力して4値のしきい値を
出力する。
The quantizing element 332 inputs the output of the AND element 312 and outputs a quaternary threshold value.
Inputs the output of the AND element 312 and outputs a four-valued threshold value.

【0150】量子化素子334 は、AND素子313 の出力
を入力して4値のしきい値を出力し、量子化素子335
は、AND素子313 の出力を入力して4値のしきい値を
出力し、量子化素子336 は、AND素子313 の出力を入
力して2値のしきい値を出力する。
The quantizing element 334 inputs the output of the AND element 313 and outputs a quaternary threshold value.
The input of the AND element 313 outputs a four-valued threshold value, and the quantizing element 336 inputs the output of the AND element 313 and outputs a binary threshold value.

【0151】量子化素子337 は、AND素子314 の出力
を入力して4値のしきい値を出力し、量子化素子338
は、AND素子314 の出力を入力して4値のしきい値を
出力し、量子化素子339 は、AND素子314 の出力を入
力して2値のしきい値を出力する。
The quantizing element 337 inputs the output of the AND element 314 and outputs a quaternary threshold value.
The input of the output of the AND element 314 outputs a quaternary threshold value, and the quantizing element 339 inputs the output of the AND element 314 and outputs a binary threshold value.

【0152】量子化素子340 は、AND素子315 の出力
を入力して4値のしきい値を出力し、量子化素子341
は、AND素子315 の出力を入力して4値のしきい値を
出力し、量子化素子342 は、AND素子315 の出力を入
力して2値のしきい値を出力し、量子化素子343 は、A
ND素子315 の出力を入力して4値のしきい値を出力す
る。
The quantizing element 340 inputs the output of the AND element 315 and outputs a quaternary threshold value.
Is an input of the output of the AND element 315 and outputs a four-valued threshold value. A quantizing element 342 is an input of the output of the AND element 315 and outputs a two-valued threshold value. Is A
The output of the ND element 315 is input and a four-valued threshold value is output.

【0153】量子化素子344 は、AND素子316 の出力
を入力して4値のしきい値を出力し、量子化素子345
は、AND素子316 の出力を入力して4値のしきい値を
出力する。
The quantizing element 344 inputs the output of the AND element 316 and outputs a quaternary threshold value.
Inputs the output of the AND element 316 and outputs a four-valued threshold value.

【0154】量子化素子346 は、AND素子317 の出力
を入力して4値のしきい値を出力し、量子化素子347
は、AND素子317 の出力を入力して4値のしきい値を
出力し、量子化素子348 は、AND素子317 の出力を入
力して2値のしきい値を出力する。
The quantizing element 346 inputs the output of the AND element 317 and outputs a quaternary threshold value.
Outputs the four-valued threshold value by inputting the output of the AND element 317, and the quantizing element 348 inputs the output of the AND element 317 and outputs the binary threshold value.

【0155】量子化素子349 は、AND素子318 の出力
を入力して4値のしきい値を出力し、量子化素子350
は、AND素子318 の出力を入力して4値のしきい値を
出力し、量子化素子351 は、AND素子318 の出力を入
力して4値のしきい値を出力し、量子化素子352 は、A
ND素子318 の出力を入力して4値のしきい値を出力
し、量子化素子353 は、AND素子318 の出力を入力し
て4値のしきい値を出力する。
The quantizing element 349 inputs the output of the AND element 318 and outputs a quaternary threshold value.
Is the input of the output of the AND element 318 and outputs a four-valued threshold value. The quantizing element 351 is the input of the output of the AND element 318 and outputs a four-valued threshold value. Is A
The output of the ND element 318 is input to output a quaternary threshold value, and the quantizing element 353 inputs the output of the AND element 318 to output a quaternary threshold value.

【0156】量子化素子354 は、AND素子319 の出力
を入力して4値のしきい値を出力し、量子化素子355
は、AND素子319 の出力を入力して4値のしきい値を
出力し、量子化素子356 は、AND素子319 の出力を入
力して4値のしきい値を出力し、量子化素子357 は、A
ND素子319 の出力を入力して4値のしきい値を出力
し、量子化素子358 は、AND素子319 の出力を入力し
て2値のしきい値を出力する。
The quantizing element 354 inputs the output of the AND element 319 and outputs a quaternary threshold value.
The input of the output of the AND element 319 outputs a four-valued threshold value, and the quantizing element 356 inputs the output of the AND element 319 and outputs a four-valued threshold value. Is A
The output of the ND element 319 is input to output a four-valued threshold value, and the quantization element 358 inputs the output of the AND element 319 to output a two-valued threshold value.

【0157】量子化素子359 は、AND素子320 の出力
を入力して4値のしきい値を出力し、量子化素子360
は、AND素子320 の出力を入力して4値のしきい値を
出力する。
The quantizing element 359 inputs the output of the AND element 320 and outputs a quaternary threshold value.
Inputs the output of the AND element 320 and outputs a four-valued threshold value.

【0158】量子化素子361 は、AND素子321 の出力
を入力して4値のしきい値を出力し、量子化素子362
は、AND素子321 の出力を入力して4値のしきい値を
出力し、量子化素子363 は、AND素子321 の出力を入
力して2値のしきい値を出力し、量子化素子364 は、A
ND素子321 の出力を入力して4値のしきい値を出力す
る。
The quantizing element 361 inputs the output of the AND element 321 and outputs a quaternary threshold value.
Is an input of the output of the AND element 321 and outputs a four-valued threshold value. A quantizing element 363 is an input of the output of the AND element 321 and outputs a two-valued threshold value. Is A
The output of the ND element 321 is input and a four-valued threshold value is output.

【0159】量子化素子365 は、AND素子322 の出力
を入力して4値のしきい値を出力し、量子化素子366
は、AND素子322 の出力を入力して4値のしきい値を
出力し、量子化素子367 は、AND素子322 の出力を入
力して4値のしきい値を出力し、量子化素子368 は、A
ND素子322 の出力を入力して4値のしきい値を出力
し、量子化素子369 は、AND素子322 の出力を入力し
て2値のしきい値を出力する。
The quantizing element 365 inputs the output of the AND element 322 and outputs a quaternary threshold value.
Input the output of the AND element 322 and output a 4-valued threshold value. The quantizing element 367 inputs the output of the AND element 322 and outputs a 4-valued threshold value. Is A
The output of the ND element 322 is input to output a four-valued threshold value, and the quantizing element 369 inputs the output of the AND element 322 to output a two-valued threshold value.

【0160】量子化素子370 は、AND素子323 の出力
を入力して4値のしきい値を出力し、量子化素子371
は、AND素子323 の出力を入力して4値のしきい値を
出力し、量子化素子372 は、AND素子323 の出力を入
力して4値のしきい値を出力し、量子化素子373 は、A
ND素子323 の出力を入力して4値のしきい値を出力
し、量子化素子374 は、AND素子323 の出力を入力し
て4値のしきい値を出力し、量子化素子375 は、AND
素子323 の出力を入力して2値のしきい値を出力する。
The quantizing element 370 inputs the output of the AND element 323 and outputs a four-valued threshold value.
Is the input of the output of the AND element 323 and outputs a four-valued threshold value. The quantizing element 372 is the input of the output of the AND element 323 and outputs a four-valued threshold value. Is A
The output of the ND element 323 is input to output a four-valued threshold value, the quantization element 374 is input to the output of the AND element 323 to output a four-valued threshold value, and the quantization element 375 is AND
The output of the element 323 is input and a binary threshold value is output.

【0161】入出力素子376 は、4値のキャリー入力C
を入力してキャリ−入力信号C0 を出力し、入出力素子
377 は、4値のキャリー入力Cを入力してキャリ−入力
信号C1/3 を出力し、入出力素子378 は、4値のキャリ
ー入力Cを入力してキャリ−入力信号C2/3 を出力す
る。
The input / output element 376 is a four-value carry input C.
Is input to output a carry input signal C 0 ,
The 377 inputs the 4-value carry input C and outputs the carry input signal C 1/3 , and the input / output element 378 inputs the 4-value carry input C and outputs the carry input signal C 2/3 . Output.

【0162】AND素子379 は、量子化素子349 ,354
,365 ,370 の出力の1つを入力すると共に入出力素
子376 から出力されたキャリ−入力信号C0 を入力して
それらの論理積を出力する。
The AND element 379 is the quantizing elements 349 and 354.
, 365, 370, and carry input signal C 0 output from input / output element 376, and outputs a logical product of them.

【0163】AND素子380 は、量子化素子340 ,350
,355 ,361 ,366 ,371 の出力の1つを入力すると
共に入出力素子377 から出力されたキャリ−入力信号C
1/3 を入力してそれらの論理積を出力する。
The AND element 380 is the quantizing elements 340 and 350.
, 355, 361, 366, 371, and carry input signal C output from input / output element 377.
Input 1/3 and output the logical product of them.

【0164】AND素子381 は、量子化素子337 ,341
,346 ,351 ,356 ,362 ,367 ,372 の出力の1つ
を入力すると共に入出力素子378 から出力されたキャリ
−入力信号C2/3 を入力してそれらの論理積を出力す
る。
The AND element 381 is the quantizing element 337, 341.
, 346, 351, 356, 362, 367, 372, the carry input signal C 2/3 output from the input / output element 378, and a logical product of them.

【0165】OR素子385 は、AND素子379 ,380 ,
381 の出力を入力してそれらの論理和であるキャリ−出
力信号(C′)を出力する。
The OR element 385 is the AND element 379, 380,
It inputs the output of 381 and outputs a carry output signal (C ') which is the logical sum of them.

【0166】1ビット遅延回路393 は、OR素子385 か
ら出力されたキャリ−出力信号(C′)を入力してキャ
リー出力C′を出力する。
The 1-bit delay circuit 393 inputs the carry output signal (C ') output from the OR element 385 and outputs the carry output C'.

【0167】入出力素子394 は、1ビット遅延回路393
から出力されたキャリー出力C′を入力してキャリー出
力C′2 を出力し、入出力素子395 は、1ビット遅延回
路393 から出力されたキャリー出力C′を入力してキャ
リー出力C′1 を出力する。
The input / output element 394 is a 1-bit delay circuit 393.
'Enter the carry output C' has been a carry output C output from the outputs 2, input-output device 395, a 1-bit delay circuit 393 'to input the carry output C' has been a carry output C output from the 1 Output.

【0168】AND素子382 は、量子化素子334 ,338
,342 ,347 ,357 ,363 ,368 ,373 の出力の1つ
を入力すると共に入出力素子376 から出力されたキャリ
−入力信号C0 を入力してそれらの論理積を出力する。
The AND element 382 is the quantizing elements 334 and 338.
, 342, 347, 357, 363, 368, 373, and the carry input signal C 0 output from the input / output element 376, and outputs a logical product of them.

【0169】AND素子383 は、量子化素子324 ,326
,328 ,330 ,332 ,335 ,339 ,344 ,348 ,352
,358 ,359 ,369 ,374 の出力の1つを入力すると
共に入出力素子377 から出力されたキャリ−入力信号C
1/3 を入力してそれらの論理積を出力する。
The AND element 383 is the quantizing elements 324 and 326.
, 328, 330, 332, 335, 339, 344, 348, 352
, 358, 359, 369, 374, and carry input signal C output from the input / output element 377.
Input 1/3 and output the logical product of them.

【0170】AND素子384 は、量子化素子325 ,327
,329 ,331 ,333 ,336 ,343 ,345 ,353 ,360
,364 ,375 の出力の1つを入力すると共に入出力素
子378 から出力されたキャリ−入力信号C2/3 を入力し
てそれらの論理積を出力する。
The AND element 384 is the quantizing elements 325 and 327.
, 329, 331, 333, 336, 343, 345, 353, 360
, 364, 375, the carry input signal C 2/3 output from the input / output element 378, and a logical product of them.

【0171】OR素子386 は、AND素子382 ,383 ,
384 の出力を入力してそれらの論理和である乗算出力Z
を出力する。
The OR element 386 is composed of AND elements 382, 383,
Multiply output Z which is the logical sum of the outputs of 384
Is output.

【0172】入出力素子387 は、乗算出力Zを入力して
乗算出力Z2/3 をOR素子391 に出力し、入出力素子38
9 は、乗算出力Zを入力して乗算出力Z1 をOR素子39
1 ,392 に出力し、入出力素子390 は、乗算出力Zを入
力して乗算出力Z1/3 をOR素子392 に出力する。
The input / output element 387 inputs the multiplication output Z and outputs the multiplication output Z 2/3 to the OR element 391.
9 inputs the multiplication output Z and outputs the multiplication output Z 1 to the OR element 39.
The input / output element 390 inputs the multiplication output Z and outputs the multiplication output Z 1/3 to the OR element 392.

【0173】図10の入力Xは、図11のバイナリー入
力回路により得られる。
The input X of FIG. 10 is obtained by the binary input circuit of FIG.

【0174】図11のバイナリー入力回路は、否定回路
素子(NOT素子)396 ,397 、AND素子398 〜400
、AND素子401 ,402 、OR素子403 によって構成
されている。
The binary input circuit shown in FIG. 11 includes NOT circuit elements (NOT elements) 396 and 397 and AND elements 398 to 400.
, AND elements 401, 402, and OR element 403.

【0175】次に、図11のバイナリー入力回路の動作
を説明する。
Next, the operation of the binary input circuit shown in FIG. 11 will be described.

【0176】NOT素子396 は、2ビット並列のバイナ
リー入力信号X2 を入力して出力し、NOT素子397
は、2ビット並列のバイナリー入力信号X1 を入力して
出力する。
The NOT element 396 inputs and outputs a 2-bit parallel binary input signal X 2 , and outputs the NOT element 397.
Inputs and outputs a 2-bit parallel binary input signal X 1 .

【0177】AND素子398 は、NOT素子396 の出力
を入力すると共にバイナリー入力信号X1 を入力してそ
れらの論理積を出力し、AND素子401 は、AND素子
398の出力を入力すると共に1/3 を入力してそれらの論
理積を出力し、AND素子399 は、NOT素子397 の出
力を入力すると共にバイナリー入力信号X2 を入力して
それらの論理積を出力し、AND素子402 は、AND素
子399 の出力を入力すると共に2/3 を入力してそれらの
論理積を出力する。
The AND element 398 inputs the output of the NOT element 396 and the binary input signal X 1 and outputs a logical product of them, and the AND element 401 outputs the AND element.
The AND element 399 inputs the output of 398 and 1/3 to output the logical product of them, and the AND element 399 inputs the output of the NOT element 397 and the binary input signal X 2 to calculate the logical product of them. Then, the AND element 402 inputs the output of the AND element 399 and 2/3 and outputs the logical product of them.

【0178】OR素子403 は、AND素子401 の出力と
AND素子402 の出力とAND素子400 の出力とを入力
してそれら論理和である4値の出力信号Xを出力する。
The OR element 403 inputs the output of the AND element 401, the output of the AND element 402 and the output of the AND element 400, and outputs a 4-valued output signal X which is the logical sum of them.

【0179】図10の入力Yは、図12のバイナリー入
力回路により得られる。
The input Y of FIG. 10 is obtained by the binary input circuit of FIG.

【0180】図12のバイナリー入力回路は、図11の
バイナリー入力回路と同様に、NOT素子404 ,405 、
AND素子406 〜408 、AND素子409 ,410 、OR素
子411 によって構成されている。
The binary input circuit of FIG. 12 is similar to the binary input circuit of FIG. 11 in that NOT elements 404, 405,
It is composed of AND elements 406 to 408, AND elements 409 and 410, and an OR element 411.

【0181】次に、図12のバイナリー入力回路の動作
を説明する。
Next, the operation of the binary input circuit shown in FIG. 12 will be described.

【0182】NOT素子404 は、2ビット並列のバイナ
リー入力信号Y2 を入力して出力し、NOT素子405
は、2ビット並列のバイナリー入力信号Y1 を入力して
出力する。
The NOT element 404 inputs and outputs the 2-bit parallel binary input signal Y 2 , and outputs the NOT element 405.
Inputs and outputs a 2-bit parallel binary input signal Y 1 .

【0183】AND素子406 は、NOT素子404 の出力
を入力すると共にバイナリー入力信号Y1 を入力してそ
れらの論理積を出力し、AND素子409 は、AND素子
406の出力を入力すると共に1/3 を入力してそれらの論
理積を出力し、AND素子407 は、NOT素子405 の出
力を入力すると共にバイナリー入力信号Y2 を入力して
それらの論理積を出力し、AND素子410 は、AND素
子407 の出力を入力すると共に2/3 を入力してそれらの
論理積を出力する。
The AND element 406 inputs the output of the NOT element 404 and the binary input signal Y 1 and outputs a logical product of them.
An AND element 407 inputs the output of 406 and 1/3 and outputs a logical product of them, and an AND element 407 inputs an output of the NOT element 405 and a binary input signal Y 2 and calculates a logical product of them. Then, the AND element 410 inputs the output of the AND element 407 and 2/3 and outputs the logical product of them.

【0184】OR素子411 は、AND素子409 の出力と
AND素子410 の出力とAND素子408 の出力とを入力
してそれらの論理和である4値の出力信号Yを出力す
る。
The OR element 411 inputs the output of the AND element 409, the output of the AND element 410, and the output of the AND element 408, and outputs a 4-valued output signal Y which is the logical sum of them.

【0185】更に、図10の入力Cは図13のバイナリ
ー入力回路により得られる。
Further, the input C of FIG. 10 is obtained by the binary input circuit of FIG.

【0186】図13のバイナリー入力回路は、NOT素
子412 ,413 、AND素子414 ,415 、AND素子416
,417 、OR素子418 によって構成されている。
The binary input circuit of FIG. 13 includes NOT elements 412 and 413, AND elements 414 and 415, and an AND element 416.
, 417, and an OR element 418.

【0187】次に、図13のバイナリー入力回路の動作
を説明する。
Next, the operation of the binary input circuit of FIG. 13 will be described.

【0188】NOT素子412 は、2ビット並列のバイナ
リー入力信号C2 を入力して出力し、NOT素子413
は、2ビット並列のバイナリー入力信号C1 を入力して
出力する。
The NOT element 412 inputs and outputs the 2-bit parallel binary input signal C 2 , and outputs the NOT element 413.
Inputs and outputs a 2-bit parallel binary input signal C 1 .

【0189】AND素子414 は、NOT素子412 の出力
を入力すると共にバイナリー入力信号C1 を入力してそ
れらの論理積を出力し、AND素子416 は、AND素子
414の出力を入力すると共に1/3 を入力してそれらの論
理積を出力し、AND素子415 は、NOT素子413 の出
力を入力すると共にバイナリー入力信号C2 を入力して
それらの論理積を出力し、AND素子417 は、AND素
子415 の出力を入力すると共に2/3 を入力してそれらの
論理積を出力する。
The AND element 414 inputs the output of the NOT element 412 and the binary input signal C 1 and outputs a logical product of them, and the AND element 416 outputs the AND element.
The AND element 415 inputs the output of 414 and 1/3 and outputs a logical product of them, and the AND element 415 inputs the output of the NOT element 413 and a binary input signal C 2 and calculates a logical product of them. Then, the AND element 417 inputs the output of the AND element 415 and 2/3 and outputs the logical product of them.

【0190】OR素子418 は、AND素子416 の出力と
AND素子417 の出力とを入力してそれら論理和である
4値の出力信号Cを出力する。
The OR element 418 inputs the output of the AND element 416 and the output of the AND element 417 and outputs a 4-valued output signal C which is the logical sum of them.

【0191】表8は、2ビット並列のバイナリー入力信
号X2 ,X1 ,Y2 ,Y1 、4値の出力信号X,Y、キ
ャリー入力C2 ,C1 ,Cのそれぞれのコード割付を示
す。
Table 8 shows the code assignments of 2-bit parallel binary input signals X 2 , X 1 , Y 2 , Y 1 and quaternary output signals X, Y and carry inputs C 2 , C 1 , C respectively. Show.

【0192】[0192]

【表8】 [Table 8]

【0193】また、式(4),式(5),式(6)は表
8に対応した論理式を示す。
Expressions (4), (5) and (6) are logical expressions corresponding to Table 8.

【0194】[0194]

【数4】 [Equation 4]

【0195】[0195]

【数5】 [Equation 5]

【0196】[0196]

【数6】 [Equation 6]

【0197】表9は、4値乗算器のロジック、表10
は、キャリー出力をそれぞれ示している。
Table 9 shows the logic of the quaternary multiplier, Table 10
Indicate carry outputs, respectively.

【0198】[0198]

【表9】 [Table 9]

【0199】[0199]

【表10】 [Table 10]

【0200】図10の量子化素子に付記されている記号
は、表11のような物理的機能を示すが、これら量子化
素子としては種々の論理素子を用いることができる。
The symbols attached to the quantizing elements in FIG. 10 indicate physical functions as shown in Table 11, but various logical elements can be used as these quantizing elements.

【0201】[0201]

【表11】 [Table 11]

【0202】これらの論理素子は、図11、図12及び
図13に示すバイナリー入力回路の他に、図10の4値
乗算器を構成する4値論理回路(等値回路,OR回路,
AND回路等)にも応用することができる。
These logic elements are, in addition to the binary input circuits shown in FIGS. 11, 12 and 13, four-valued logic circuits (equivalent circuit, OR circuit, which compose the four-valued multiplier of FIG. 10).
AND circuit).

【0203】表12は、4値乗算出力<Z>と2値乗算
出力<Z2 ,Z1 >を示していると同時に、コードの関
係も示している。
Table 12 shows not only the four-valued multiplication output <Z> and the two-valued multiplication output <Z 2 , Z 1 >, but also the relation between the codes.

【0204】[0204]

【表12】 [Table 12]

【0205】図6のx0, x1は等値回路で示されている
が、この場合は2値信号なので、x, xバーの出力信号
でもよい。また図6のy0, y1についても同様である。
Although x 0 and x 1 in FIG. 6 are shown by an equal value circuit, since they are binary signals in this case, they may be output signals of x and x bars. The same applies to y 0 and y 1 in FIG.

【0206】表9では、ブランクの部分は“0”である
が、“1”は1/3 であり、“2”は2/3 ,“3”は1と
して図10の4値乗算器が構成されている。
In Table 9, the blank part is "0", but "1" is 1/3, "2" is 2/3, and "3" is 1 and the four-value multiplier of FIG. It is configured.

【0207】表10はキャリー出力であるが、ブランク
の部分は“0”であり、“1”は1/3 ,“2”は2/3 と
して図10に示される4値乗算器が構成されている。
Table 10 shows the carry output, but the blank part is "0", "1" is 1/3 and "2" is 2/3, and the four-value multiplier shown in FIG. 10 is constructed. ing.

【0208】図14は、図10の4値乗算器に示されて
いる1ビット遅延回路393 と入出力素子394 ,395 によ
り構成されておりキャリー出力C2 ′,C1 ′を出力す
る置換回路(図14(a))を→印で示す置換回路(図
14(b))に置き換えることができることを示してい
る。
FIG. 14 is a permutation circuit which is composed of a 1-bit delay circuit 393 and input / output elements 394 and 395 shown in the four-valued multiplier of FIG. 10, and which outputs carry outputs C 2 ′ and C 1 ′. It is shown that (Fig. 14 (a)) can be replaced with a replacement circuit (Fig. 14 (b)) indicated by a mark.

【0209】図14(b)の置換回路は、キャリー出力
(C′)を入力してキャリー出力C2/3 ′を出力する入
出力素子419 、入出力素子419 から出力されたキャリー
出力C2/3 ′を入力し1ビット遅延させてキャリー出力
2 ′を出力する遅延回路420 、キャリー出力(C′)
を入力してキャリー出力C1/3 ′を出力する入出力素子
421 、入出力素子421 から出力されたキャリー出力C
1/3 ′を入力し1ビット遅延させてキャリー出力C1
を出力する遅延回路422 によって構成されている。な
お、ほとんどの部分で3値乗算器と同様に説明できるの
で詳細な説明を省略する。
In the replacement circuit of FIG. 14B, the carry output (C ′) is input and the carry output C 2/3 ′ is output, and the carry output C 2 output from the input / output element 419. / 3 delay circuit 420 'inputted by one-bit delay carry output C 2 a' and outputs a carry output (C ')
Input / output device which inputs carry and outputs carry output C 1/3
421, carry output C output from the input / output element 421
Carry output C 1 ′ by inputting 1/3 ′ and delaying it by 1 bit
Is formed by a delay circuit 422 that outputs Since most parts can be described in the same manner as the ternary multiplier, detailed description will be omitted.

【0210】図15、図16、及び図17は、バイナリ
ー入力とバイナリー出力を利用した場合を示している。
図15の出力信号X0 ,X1/3 ,X2/3 ,X1 は図10
の4値乗算器のバイナリー入力信号X0 ,X1/3 ,X
2/3 ,X1 として使うことができる。また、図16の出
力信号Y0 ,Y1/3 ,Y2/3 ,Y1 、図17のC0 ,C
1/3 ,C2/3 についても同様である。なお、2値信号と
4値信号を同時に使うことはないが、組合せて使用する
ことは可能である。
FIGS. 15, 16 and 17 show the case where a binary input and a binary output are used.
The output signals X 0 , X 1/3 , X 2/3 and X 1 of FIG.
Input signals X 0 , X 1/3 , X of the four-valued multiplier of
It can be used as 2/3 , X 1 . In addition, the output signals Y 0 , Y 1/3 , Y 2/3 , and Y 1 of FIG. 16 and C 0 and C of FIG.
The same applies to 1/3 and C 2/3 . Note that the binary signal and the quaternary signal are not used at the same time, but they can be used in combination.

【0211】図18は、多値変換部601 、2値変換部60
2 、多値信号入力部603 、多値演算部604 、及び多値信
号出力部605 を備えている演算器の一構成例を示すが、
3値入力信号だけを利用するときは、多値信号入力部60
3 から3値信号を入力すればよく、図1または図6に示
す3値乗算器を多値演算部604 に用いることができる。
また、4値入力信号だけを利用するときは、多値信号入
力部603 から4値信号を入力すればよく、図10に示す
4値乗算器を多値演算部604 に用いることができる。
FIG. 18 shows a multi-value converter 601, a binary converter 60.
2, a configuration example of an arithmetic unit including a multilevel signal input unit 603, a multilevel arithmetic unit 604, and a multilevel signal output unit 605 will be shown.
When using only three-valued input signals, the multi-valued signal input section 60
It suffices to input a ternary signal from 3 and the ternary multiplier shown in FIG. 1 or FIG.
Further, when using only the four-valued input signal, it is sufficient to input the four-valued signal from the multi-valued signal input unit 603, and the four-valued multiplier shown in FIG. 10 can be used for the multi-valued operation unit 604.

【0212】ここに説明した使い方だけでなく、入力信
号や出力信号をバイナリ−信号や多値信号と組合せれ
ば、図18に示すように多様に組合せて使用することが
できる。
In addition to the usage described here, if the input signal and the output signal are combined with the binary signal and the multi-valued signal, they can be used in various combinations as shown in FIG.

【0213】上述した実施例によれば、乗算速度を2倍
にすることが可能であり、クロック周波数を1/2にし
ても乗算速度は変らない。これは、低消費電力化できる
ことと同じである。回路規模が大きくならないというこ
とは、乗算器を構成する論理素子(または回路素子)数
を低減できることであり低電力化を可能にする。
According to the above-mentioned embodiment, the multiplication speed can be doubled, and even if the clock frequency is halved, the multiplication speed does not change. This is the same as the reduction in power consumption. The fact that the circuit scale does not become large means that it is possible to reduce the number of logic elements (or circuit elements) that form the multiplier, which enables lower power consumption.

【0214】また、同時に実行できるビット信号処理量
を大きくするため、信号を多値化することによって、乗
算器を構成する回路に多値機能素子を用いて、ハードウ
ェアー規模を大きくすることなく高速化を可能にしてい
る。
Further, in order to increase the amount of bit signal processing that can be executed at the same time, the signal is multi-valued so that a multi-valued functional element is used in the circuit that constitutes the multiplier, and high-speed operation is possible without increasing the hardware scale. Is possible.

【0215】また、本発明者により既に出願されている
乗算回路、除算回路、平方根の演算回路などに含まれる
乗算にも、本発明の多値乗算器を用いることができる。
Further, the multi-valued multiplier of the present invention can also be used for multiplication included in a multiplication circuit, a division circuit, a square root arithmetic circuit, etc. already applied for by the present inventor.

【0216】次に、自乗演算、即ち本発明の第4の実施
例による乗算の一つを実行する自乗回路を説明する。自
乗回路は、X=Y且つx=yである場合の上述の3値乗
算器、またはX=Yである場合の上述の4値乗算器に相
当する。つまりこの自乗回路は、3値乗算器ではXおよ
びxで示される信号のみを入力し、4値乗算器ではXで
示される信号のみを入力する。この自乗回路は独立して
機能する回路である。
Next, a squaring circuit for executing a squaring operation, that is, one of multiplications according to the fourth embodiment of the present invention will be described. The squaring circuit corresponds to the above-mentioned ternary multiplier when X = Y and x = y or the above-mentioned quaternary multiplier when X = Y. That is, this squaring circuit inputs only the signals indicated by X and x in the ternary multiplier and only the signal indicated by X in the quaternary multiplier. This square circuit is a circuit that functions independently.

【0217】図19は自乗<Z>のロジックを示し、図
20はキャリー<C′>のロジックを示している。図2
1は、図19および図20に示されているような合成さ
れたロジックで動作する4値自乗回路を示している。
FIG. 19 shows the logic of squared <Z>, and FIG. 20 shows the logic of carry <C '>. Figure 2
Reference numeral 1 denotes a four-valued squaring circuit which operates with a synthesized logic as shown in FIGS. 19 and 20.

【0218】図21に示されている4値自乗回路は、入
出力素子2101〜2104と、2121〜2123および2133〜2137
と、多値機能素子2105〜2120と、AND回路素子(AN
D素子)2124〜2129と、OR回路素子(OR素子)213
0、2131と、1ビット遅延回路2132と、OR回路素子
(OR素子)2138、2139とによって構成されている。
The four-valued squaring circuit shown in FIG. 21 includes input / output elements 2101-2104, 2121-2123 and 2133-2137.
And multi-valued functional elements 2105 to 2120 and an AND circuit element (AN
D element) 2124 to 2129 and OR circuit element (OR element) 213
0, 2131, a 1-bit delay circuit 2132, and OR circuit elements (OR elements) 2138, 2139.

【0219】次にそれら構成部分の各々について説明す
る。
Next, each of those components will be described.

【0220】入出力素子2101は、4値の信号Xを入力し
てバイナリー信号X0を出力する。入出力素子2102は、
4値の信号Xを入力してバイナリー信号X1/3を出力す
る。入出力素子2103は、4値の信号Xを入力してバイナ
リー信号X2/3を出力する。入出力素子2104は、4値の
信号Xを入力してバイナリー信号X1を出力する。
The input / output element 2101 inputs a four-valued signal X and outputs a binary signal X 0 . The input / output element 2102 is
The four-valued signal X is input and the binary signal X 1/3 is output. The input / output element 2103 inputs a four-valued signal X and outputs a binary signal X 2/3 . The input / output element 2104 inputs the four-valued signal X and outputs the binary signal X 1 .

【0221】多値機能素子2105は、「1/3」値の信号
と入出力素子2101からのバイナリー信号X0とを入力し
てバイナリーしきい値を出力する。多値機能素子2106
は、「2/3」値の信号と入出力素子2101からのバイナ
リー信号X0とを入力してバイナリーしきい値を出力す
る。
The multi-level function element 2105 inputs the signal of “1/3” value and the binary signal X 0 from the input / output element 2101 and outputs a binary threshold value. Multi-level functional element 2106
Inputs a "2/3" value signal and the binary signal X 0 from the input / output element 2101 and outputs a binary threshold value.

【0222】多値機能素子2107は、「1/3」値の信号
と入出力素子2102からのバイナリー信号X1/3とを入力
してバイナリーしきい値を出力する。多値機能素子2108
は、「2/3」値の信号と入出力素子2102から出力され
たバイナリー信号X1/3とを入力してバイナリーしきい
値を出力する。多値機能素子2109は、入出力素子2102か
ら出力されたバイナリー出力信号X1/3を入力してバイ
ナリーしきい値を出力する。
The multi-level function element 2107 inputs a signal of “1/3” value and the binary signal X 1/3 from the input / output element 2102 and outputs a binary threshold value. Multi-level functional element 2108
Inputs a signal of "2/3" value and the binary signal X 1/3 output from the input / output element 2102 and outputs a binary threshold value. The multi-valued functional element 2109 inputs the binary output signal X 1/3 output from the input / output element 2102 and outputs a binary threshold value.

【0223】多値機能素子2110は、「1/3」値の信号
と入出力素子2103から出力されたバイナリー信号X2/3
を入力してバイナリーしきい値を出力する。多値機能素
子2111は、「1/3」値の信号と入出力素子2103から出
力されたバイナリー信号X2/3とを入力してバイナリー
しきい値を出力する。多値機能素子2112は、「1/3」
値の信号と入出力素子2103から出力されたバイナリー信
号X2/3とを入力してバイナリーしきい値を出力する。
多値機能素子2113は、「1/3」値の信号と入出力素子
2103から出力されたバイナリー信号X2/3とを入力して
バイナリーしきい値を出力する。多値機能素子2114は、
「2/3」値の信号と入出力素子2103から出力されたバ
イナリー信号X2/3とを入力してバイナリーしきい値を
出力する。
The multi-level function element 2110 outputs a signal of “1/3” value and the binary signal X 2/3 output from the input / output element 2103.
To output a binary threshold. The multi-level function element 2111 inputs the signal of “1/3” value and the binary signal X 2/3 output from the input / output element 2103 and outputs a binary threshold value. Multi-valued functional element 2112 is "1/3"
The value signal and the binary signal X 2/3 output from the input / output element 2103 are input and a binary threshold value is output.
The multi-level function element 2113 is a "1/3" value signal and input / output element.
The binary signal X 2/3 output from 2103 is input and a binary threshold value is output. The multi-level functional element 2114 is
The signal of "2/3" value and the binary signal X 2/3 output from the input / output element 2103 are input and a binary threshold value is output.

【0224】多値機能素子2115は、「2/3」値の信号
と入出力素子2104から出力されたバイナリー出力信号X
1とを入力してバイナリーしきい値を出力する。多値機
能素子2116は、「2/3」値の信号と入出力素子2104か
ら出力されたバイナリー信号X1とを入力してバイナリ
ーしきい値を出力する。多値機能素子2117は、「2/
3」値の信号と入出力素子2104から出力されたバイナリ
ー信号X1とを入力してバイナリーしきい値を出力す
る。多値機能素子2118は、「1/3」値の信号と入出力
素子2104から出力されたバイナリー信号X1とを入力し
てバイナリーしきい値を出力する。多値機能素子2119
は、「2/3」値の信号と入出力素子2104から出力され
たバイナリー信号X1とを入力してバイナリーしきい値
を出力する。多値機能素子2120は、入出力素子2104から
出力されたバイナリー信号X1を入力してバイナリーし
きい値を出力する。
The multi-level function element 2115 outputs a signal of “2/3” value and the binary output signal X output from the input / output element 2104.
Input 1 and to output the binary threshold. The multi-valued functional element 2116 inputs the “2/3” value signal and the binary signal X 1 output from the input / output element 2104 and outputs a binary threshold value. The multi-valued functional element 2117 has “2 /
The signal of "3" value and the binary signal X 1 output from the input / output element 2104 are input and a binary threshold value is output. The multi-valued functional element 2118 inputs the “1/3” value signal and the binary signal X 1 output from the input / output element 2104 and outputs a binary threshold value. Multi-level functional element 2119
Inputs a signal of "2/3" value and the binary signal X 1 output from the input / output element 2104 and outputs a binary threshold value. The multi-level function element 2120 inputs the binary signal X 1 output from the input / output element 2104 and outputs a binary threshold value.

【0225】入出力素子2121は、4値のキャリー入力C
を入力してキャリー信号C0を出力する。入出力素子212
2は、4値のキャリー入力Cを入力してキャリー信号C
1/3を出力する。入出力素子2123は、4値のキャリー入
力Cを入力してキャリー信号C2/3を出力する。
The input / output element 2121 is a four-value carry input C.
And carry signal C 0 is output. I / O element 212
2 is a carry signal C by inputting a four-value carry input C.
Output 1/3 . The input / output element 2123 inputs the 4-value carry input C and outputs the carry signal C 2/3 .

【0226】AND素子2124は、多値機能素子2110、21
15からの出力のいずれか一つと入出力素子2121からのキ
ャリー信号C0とを入力してそれら二つの信号の論理積
(AND)を出力する。
The AND element 2124 is a multi-valued functional element 2110, 21.
Any one of the outputs from 15 and the carry signal C 0 from the input / output element 2121 are input and the logical product (AND) of these two signals is output.

【0227】AND素子2125は、多値機能素子2111、21
16からの出力のいずれか一つと入出力素子2122からのキ
ャリー信号C1/3とを入力してそれら二つの信号の論理
積(AND)を出力する。
The AND element 2125 is a multi-valued functional element 2111, 21.
Any one of the outputs from 16 and the carry signal C 1/3 from the input / output element 2122 are input and the logical product (AND) of these two signals is output.

【0228】AND素子2126は、多値機能素子2112、21
17からの出力のいずれか一つと入出力素子2123からのキ
ャリー信号C2/3とを入力してそれら二つの信号の論理
積(AND)を出力する。
The AND element 2126 is a multi-valued functional element 2112, 21.
Any one of the outputs from 17 and the carry signal C 2/3 from the input / output element 2123 are input and the logical product (AND) of these two signals is output.

【0229】OR素子2130は、AND素子2124、2125お
よび2126からの出力を入力してそれらの信号の論理和
(OR)に相当するキャリー信号(C′)を出力する。
1ビット遅延回路2132は、OR素子2130からのキャリー
信号(C′)を入力して1ビット遅延させてもう一つの
キャリー信号C′を出力する。
The OR element 2130 inputs the outputs from the AND elements 2124, 2125 and 2126 and outputs a carry signal (C ') corresponding to the logical sum (OR) of these signals.
The 1-bit delay circuit 2132 inputs the carry signal (C ′) from the OR element 2130, delays it by 1 bit, and outputs another carry signal C ′.

【0230】入出力素子2133は、1ビット遅延回路2132
からのキャリー信号C′を入力してキャリー信号C′2
を出力する。入出力素子2134も同様に1ビット遅延回路
2132からのキャリー信号C′を入力してキャリー出力
C′1を出力する。
The input / output element 2133 is a 1-bit delay circuit 2132.
'Enter the carry signal C' carry signal C from 2
Is output. I / O element 2134 is also a 1-bit delay circuit
'Enter the carry output C' carry signal C from 2132 outputs 1.

【0231】AND素子2127は、多値機能素子2107、21
18からの出力のいずれか一つと入出力素子2121からのキ
ャリー信号C0とを入力してそれら二つの信号の論理積
を出力する。
The AND element 2127 is a multi-valued functional element 2107, 21.
Any one of the outputs from 18 and the carry signal C 0 from the input / output element 2121 are input and the logical product of these two signals is output.

【0232】AND素子2128は、多値機能素子2105、21
08、2113、2119からの出力のいずれか一つと入出力素子
2122からのキャリー信号C1/3とを入力してそれら二つ
の信号の論理積(AND)を出力する。
The AND element 2128 is a multi-valued functional element 2105, 21.
One of the outputs from 08, 2113, and 2119 and an input / output element
The carry signal C 1/3 from 2122 is input and the logical product (AND) of these two signals is output.

【0233】AND素子2129は、多値機能素子2106、21
09、2114、2120からの出力のいずれか一つと入出力素子
2123からのキャリー信号C2/3とを入力してそれら二つ
の信号の論理積(AND)を出力する。
The AND element 2129 is a multi-valued functional element 2106, 21.
Any one of the outputs from 09, 2114, 2120 and input / output element
The carry signal C 2/3 from 2123 is input and the logical product (AND) of these two signals is output.

【0234】OR素子2131は、AND素子2127、2128、
及び2129からの出力を入力してそれらの信号の論理和
(OR)に相当する乗算出力Zを入出力素子2135〜2137
にそれぞれ出力する。
The OR element 2131 is composed of AND elements 2127, 2128,
And 2129 are input and the multiplication output Z corresponding to the logical sum (OR) of those signals is input / output elements 2135 to 2137.
Output to each.

【0235】入出力素子2135は、OR素子2131からの乗
算出力Zを入力して新規の乗算出力Z2/3をOR素子213
8に出力する。入出力素子2136は、OR素子2131からの
乗算出力Zを入力して新規の乗算出力Z1をOR素子213
8、2139にそれぞれ出力する。入出力素子2137は、OR
素子2131からの乗算出力Z1/3を入力して新規の乗算出
力Z1/3をOR素子2139に出力する。
The input / output element 2135 inputs the multiplication output Z from the OR element 2131 and outputs a new multiplication output Z 2/3 to the OR element 213.
Output to 8. The input / output element 2136 inputs the multiplication output Z from the OR element 2131 and outputs a new multiplication output Z 1 to the OR element 213.
Output to 8 and 2139 respectively. Input / output element 2137 is OR
The multiplication output Z 1/3 from the element 2131 is input and a new multiplication output Z 1/3 is output to the OR element 2139.

【0236】OR素子2138は、入出力素子2135からの出
力と入出力素子2136からの出力との論理和(OR)に相
当する乗算出力Z2を出力する。OR素子2139は、入出
力素子2136からの出力と入出力素子2137からの出力との
論理和に相当する乗算出力Z1を出力する。
The OR element 2138 outputs a multiplication output Z 2 corresponding to the logical sum (OR) of the output from the input / output element 2135 and the output from the input / output element 2136. The OR element 2139 outputs a multiplication output Z 1 corresponding to the logical sum of the output from the input / output element 2136 and the output from the input / output element 2137.

【0237】図21に示されている4値自乗回路は、前
述の4値自乗回路と同様に多値機能素子または量子化素
子から構成されている。
The four-valued squaring circuit shown in FIG. 21 is composed of a multi-valued functional element or a quantizing element similarly to the above-mentioned four-valued squaring circuit.

【0238】図22は、4値OR回路から構成されてい
る4値自乗回路のもう一つの実施例を示している。この
4値自乗回路は、図21に示されているものと自乗機能
は同一であるが、構成が異なっている。
FIG. 22 shows another embodiment of a four-value square circuit composed of a four-value OR circuit. This four-valued squaring circuit has the same squaring function as that shown in FIG. 21, but has a different configuration.

【0239】図22に示されている4値自乗回路は、入
出力素子2201〜2207と、AND回路素子(AND素子)
2208〜2219と、多値機能素子2220〜2235と、1ビット遅
延回路2236と、入出力素子2237〜2241と、OR回路素子
(OR素子)2242、2243とから構成されている。
The four-valued square circuit shown in FIG. 22 includes input / output elements 2201 to 2207 and AND circuit elements (AND elements).
2208 to 2219, multi-level functional elements 2220 to 2235, 1-bit delay circuit 2236, input / output elements 2237 to 2241, and OR circuit elements (OR elements) 2242 and 2243.

【0240】次に、それら構成部分の各々について説明
する。
Next, each of those constituent parts will be described.

【0241】入出力素子2201は、4値の信号Xを入力し
てバイナリー信号X0を出力する。入出力獅子2202は、
4値の信号Xを入力してバイナリー信号X1/3を出力す
る。入出力素子2203は、4値の信号Xを入力してバイナ
リー信号X2/3を出力する。入出力素子2204は、4値の
信号Xを入力してバイナリー信号X1を出力する。
The input / output element 2201 inputs a 4-valued signal X and outputs a binary signal X 0 . The input / output lion 2202 is
The four-valued signal X is input and the binary signal X 1/3 is output. The input / output element 2203 inputs a four-valued signal X and outputs a binary signal X 2/3 . The input / output element 2204 inputs a four-valued signal X and outputs a binary signal X 1 .

【0242】入出力素子2205は、4値の信号Cを入力し
てキャリー信号C0を出力する。入出力素子2206は、4
値の信号Cを入力してキャリー信号C1/3を出力する。
入出力素子2207は、4値の信号Cを入力してキャリー信
号C2/3を出力する。
Input / output element 2205 inputs quaternary signal C and outputs carry signal C 0 . Input / output element 2206 is 4
The value signal C is input and the carry signal C 1/3 is output.
The input / output element 2207 inputs the four-valued signal C and outputs the carry signal C 2/3 .

【0243】AND素子2208は、バイナリー信号X0
0を入力してそれら二つの信号の論理積(AND)を
出力する。AND素子2209は、バイナリー信号X0、C
1/3を入力してそれら二つの信号の論理積を出力する。
The AND element 2208 outputs the binary signal X 0 ,
C 0 is input and the logical product (AND) of these two signals is output. The AND element 2209 outputs the binary signals X 0 and C.
Input 1/3 and output the logical product of these two signals.

【0244】AND素子2210は、バイナリー信号X0
2/3を入力してそれら二つの信号の論理積(AND)
を出力する。AND素子2211は、バイナリー信号
1/3、C0を入力してそれら二つの信号の論理積を出力
する。
The AND element 2210 outputs the binary signal X 0 ,
Input C 2/3 and AND of these two signals
Is output. The AND element 2211 inputs the binary signals X 1/3 and C 0 and outputs a logical product of these two signals.

【0245】AND素子2212は、バイナリー信号
1/3、C1/3を入力してそれら二つの信号の論理積(A
ND)を出力する。AND素子2213は、バイナリー信号
1/3、C2/3を入力してそれら二つの信号の論理積を出
力する。
The AND element 2212 inputs the binary signals X 1/3 and C 1/3 and the logical product (A
ND) is output. The AND element 2213 inputs the binary signals X 1/3 and C 2/3 and outputs a logical product of these two signals.

【0246】AND素子2214は、バイナリー信号
2/3、C0を入力してそれら二つの信号の論理積(AN
D)を出力する。AND素子2215は、バイナリー信号X
2/3、C1/3を入力してそれら二つの信号の論理積を出力
する。
The AND element 2214 inputs the binary signals X 2/3 and C 0 and inputs the logical product (AN) of these two signals.
D) is output. The AND element 2215 outputs the binary signal X.
2/3 and C 1/3 are input and the logical product of these two signals is output.

【0247】AND素子2216は、バイナリー信号
2/3、C2/3を入力してそれら二つの信号の論理積(A
ND)を出力する。AND素子2217は、バイナリー信号
1、C0を入力してそれら二つの信号の論理積を出力す
る。
The AND element 2216 inputs the binary signals X 2/3 and C 2/3 and inputs the logical product (A
ND) is output. The AND element 2217 inputs the binary signals X 1 and C 0 and outputs a logical product of these two signals.

【0248】AND素子2218は、バイナリー信号X1
1/3を入力してそれら二つの信号の論理積(AND)
を出力する。AND素子2219は、バイナリー信号X1
2/3を入力してそれら二つの信号の論理積を出力す
る。
The AND element 2218 outputs the binary signal X 1 ,
Input C 1/3 and AND the two signals
Is output. The AND element 2219 outputs the binary signal X 1 ,
C 2/3 is input and the logical product of these two signals is output.

【0249】多値機能素子2220は、「1/3」値の信号
とAND素子2209からの出力とを入力してバイナリーし
きい値を出力する。多値機能素子2221は、「2/3」値
の信号とAND素子2210からの出力とを入力してバイナ
リーしきい値を出力する。
The multi-valued functional element 2220 inputs the signal of “1/3” value and the output from the AND element 2209 and outputs a binary threshold value. The multi-valued functional element 2221 inputs the signal of “2/3” value and the output from the AND element 2210 and outputs a binary threshold value.

【0250】多値機能素子2222は、「1/3」値の信号
とAND素子2211からの出力とを入力してバイナリーし
きい値を出力する。多値機能素子2223は、「2/3」値
の信号とAND素子2212からの出力とを入力してバイナ
リーしきい値を出力する。
The multi-valued functional element 2222 inputs a signal of "1/3" value and the output from the AND element 2211 and outputs a binary threshold value. The multi-valued functional element 2223 inputs the signal of “2/3” value and the output from the AND element 2212 and outputs a binary threshold value.

【0251】多値機能素子2224は、AND素子2213から
の出力を入力してバイナリーしきい値を出力する。多値
機能素子2225は、「1/3」値の信号とAND素子2214
からの出力とを入力してバイナリーしきい値を出力す
る。
The multi-level function element 2224 inputs the output from the AND element 2213 and outputs a binary threshold value. The multi-valued functional element 2225 is provided with an AND element 2214 and a signal of “1/3” value
Input the output from and output the binary threshold.

【0252】多値機能素子2226は、「1/3」値の信号
とAND素子2215からの出力とを入力してバイナリーし
きい値を出力する。多値機能素子2227は、「1/3」値
の信号とAND素子2215からの出力とを入力してバイナ
リーしきい値を出力する。
The multi-level function element 2226 inputs the signal of “1/3” value and the output from the AND element 2215 and outputs a binary threshold value. The multi-valued functional element 2227 inputs the signal of “1/3” value and the output from the AND element 2215 and outputs a binary threshold value.

【0253】多値機能素子2228は、「1/3」値の信号
とAND素子2216からの出力とを入力してバイナリーし
きい値を出力する。多値機能素子2229は、「2/3」値
の信号とAND素子2216からの出力とを入力してバイナ
リーしきい値を出力する。
The multi-level function element 2228 inputs the signal of “1/3” value and the output from the AND element 2216 and outputs a binary threshold value. The multi-valued functional element 2229 inputs the “2/3” value signal and the output from the AND element 2216 and outputs a binary threshold value.

【0254】多値機能素子2230は、「2/3」値の信号
とAND素子2217からの出力とを入力してバイナリーし
きい値を出力する。多値機能素子2231は、「1/3」値
の信号とAND素子2217からの出力とを入力してバイナ
リーしきい値を出力する。
The multi-level function element 2230 inputs the signal of “2/3” value and the output from the AND element 2217 and outputs a binary threshold value. The multi-level function element 2231 inputs the signal of “1/3” value and the output from the AND element 2217 and outputs a binary threshold value.

【0255】多値機能素子2232は、「2/3」値の信号
とAND素子2218からの出力とを入力してバイナリーし
きい値を出力する。多値機能素子2233は、「2/3」値
の信号とAND素子2218からの出力とを入力してバイナ
リーしきい値を出力する。
The multi-level function element 2232 inputs the signal of “2/3” value and the output from the AND element 2218 and outputs a binary threshold value. The multi-valued functional element 2233 inputs the signal of “2/3” value and the output from the AND element 2218 and outputs a binary threshold value.

【0256】多値機能素子2234は、「2/3」値の信号
とAND素子2219からの出力とを入力してバイナリーし
きい値を出力する。多値機能素子2235は、AND素子22
19からの出力を入力してバイナリーしきい値を出力す
る。
The multi-level function element 2234 inputs the signal of “2/3” value and the output from the AND element 2219 and outputs a binary threshold value. The multi-level function element 2235 is an AND element 22
Input the output from 19 and output the binary threshold.

【0257】1ビット遅延回路2236は、多値機能素子22
25、2226、2228、2230、2232、2234のいずれか一つから
のキャリー信号(C′)を入力してもう一つのキャリー
信号C′を入出力素子2237、2238にそれぞれ出力する。
The 1-bit delay circuit 2236 includes a multi-level functional element 22.
The carry signal (C ') from any one of 25, 2226, 2228, 2230, 2232 and 2234 is input and another carry signal C'is output to the input / output elements 2237 and 2238, respectively.

【0258】入出力素子2237は、1ビット遅延回路2236
から出力されたキャリー信号C′を入力してキャリー信
号C′2を出力する。入出力素子2238も同様に、1ビッ
ト遅延回路2236から出力されたキャリー信号C′を入力
してキャリー出力C′1を出力する。
The input / output element 2237 is a 1-bit delay circuit 2236.
'Enter the carry signal C' carry signal C outputted from the output 2. Similarly, the input / output element 2238 inputs the carry signal C ′ output from the 1-bit delay circuit 2236 and outputs the carry output C ′ 1 .

【0259】入出力素子2239は、多値機能素子2220、22
21、2222、2223、2224、2227、2229、2231、2233、2235
のいずれか一つから出力された乗算値Zを入力して新規
の乗算値Z2/3をOR素子2242に出力する。
The input / output element 2239 is a multi-level functional element 2220, 22.
21, 2222, 2223, 2224, 2227, 2229, 2231, 2233, 2235
And outputs a new multiplication value Z 2/3 to the OR element 2242.

【0260】入出力素子2240は、多値機能素子2220、22
21、2222、2223、2224、2227、2229、2231、2233、2235
のいずれか一つから出力された乗算値Zを入力して新規
の乗算値Z1をOR素子2242、2243に出力する。
The input / output element 2240 is a multi-valued functional element 2220, 22.
21, 2222, 2223, 2224, 2227, 2229, 2231, 2233, 2235
The multiplication value Z output from any one of them is input and a new multiplication value Z 1 is output to the OR elements 2242 and 2243.

【0261】入出力素子2241は、多値機能素子2220、22
21、2222、2223、2224、2227、2229、2231、2233、2235
のいずれか一つから出力された乗算値Zを入力して新規
の乗算値Z1/3をOR素子2243に出力する。
The input / output element 2241 is a multi-level functional element 2220, 22.
21, 2222, 2223, 2224, 2227, 2229, 2231, 2233, 2235
And outputs a new multiplication value Z 1/3 to the OR element 2243.

【0262】OR素子2242は、入出力素子2239からの出
力と入出力素子2240からの出力との論理和(OR)に相
当する乗算出力Z2を出力する。OR素子2243は、入出
力素子2240からの出力と入出力素子2241からの出力との
論理和(OR)に相当する乗算出力Z1を出力する。
The OR element 2242 outputs a multiplication output Z 2 corresponding to the logical sum (OR) of the output from the input / output element 2239 and the output from the input / output element 2240. The OR element 2243 outputs a multiplication output Z 1 corresponding to the logical sum (OR) of the output from the input / output element 2240 and the output from the input / output element 2241.

【0263】図23は、自乗回路が図21に示されてい
る自乗回路に対応していると共に独立して動作する(細
部は異なる)バイナリー機能素子から構成されているバ
イナリーOR回路を有する4値自乗回路を示している。
FIG. 23 is a four-valued circuit having a binary OR circuit in which the squaring circuit corresponds to the squaring circuit shown in FIG. 21 and operates independently (details are different). The squaring circuit is shown.

【0264】図23に示されている4値自乗回路は、入
出力素子2301〜2304と、多値機能素子2305〜2318と、入
出力素子2319〜2321と、AND回路素子(AND素子)
2322〜2324と、OR回路素子(OR素子)2325と、1ビ
ット遅延回路2326と、AND素子2327〜2329と、OR素
子2330と、1ビット遅延回路2331と、AND素子2332
と、OR素子2333と、AND素子2334〜2336と、OR素
子2337とから構成されている。
The four-valued square circuit shown in FIG. 23 includes input / output elements 2301 to 2304, multi-valued functional elements 2305 to 2318, input / output elements 2319 to 2321, and an AND circuit element (AND element).
2322 to 2324, OR circuit element (OR element) 2325, 1-bit delay circuit 2326, AND elements 2327 to 2329, OR element 2330, 1-bit delay circuit 2331, and AND element 2332
And an OR element 2333, AND elements 2334 to 2336, and an OR element 2337.

【0265】次に、それら構成部分の各々について説明
する。
Next, each of those components will be described.

【0266】入出力素子2301は、4値の信号Xを入力し
てバイナリー信号X0を出力する。入出力素子2302は、
4値の信号Xを入力してバイナリー信号X1/3を出力す
る。入出力素子2303は、4値の信号Xを入力してバイナ
リー信号X2/3を出力する。入出力素子2304は、4値の
信号Xを入力してバイナリー信号X1を出力する。
The input / output element 2301 inputs a four-valued signal X and outputs a binary signal X 0 . The input / output element 2302 is
The four-valued signal X is input and the binary signal X 1/3 is output. The input / output element 2303 inputs a four-valued signal X and outputs a binary signal X 2/3 . The input / output element 2304 inputs the four-valued signal X and outputs the binary signal X 1 .

【0267】多値機能素子2305は、入出力素子2301から
出力されたバイナリー信号X0を入力してバイナリーし
きい値を出力する。
The multi-level function element 2305 inputs the binary signal X 0 output from the input / output element 2301 and outputs a binary threshold value.

【0268】多値機能素子2306は、入出力素子2302から
出力されたバイナリー信号X1/3を入力してバイナリー
しきい値を出力する。多値機能素子2307は、入出力素子
2302から出力されたバイナリー信号X1/3を入力してバ
イナリーしきい値を出力する。多値機能素子2308は、入
出力素子2302から出力されたバイナリー信号X1/3を入
力してバイナリーしきい値を出力する。
The multi-level function element 2306 inputs the binary signal X 1/3 output from the input / output element 2302 and outputs a binary threshold value. The multi-level function element 2307 is an input / output element.
The binary signal X 1/3 output from 2302 is input and a binary threshold value is output. The multi-level functional element 2308 inputs the binary signal X 1/3 output from the input / output element 2302 and outputs a binary threshold value.

【0269】多値機能素子2309は、入出力素子2303から
出力されたバイナリー信号X2/3を入力してバイナリー
しきい値を出力する。多値機能素子2310は、入出力素子
2303から出力されたバイナリー信号X2/3を入力してバ
イナリーしきい値を出力する。多値機能素子2311は、入
出力素子2303から出力されたバイナリー信号X2/3を入
力してバイナリーしきい値を出力する。多値機能素子23
12は、入出力素子2303から出力されたバイナリー信号X
2/3を入力してバイナリーしきい値を出力する。
The multi-level functional element 2309 inputs the binary signal X 2/3 output from the input / output element 2303 and outputs a binary threshold value. The multi-level function element 2310 is an input / output element.
The binary signal X 2/3 output from 2303 is input and a binary threshold value is output. The multi-level functional element 2311 inputs the binary signal X 2/3 output from the input / output element 2303 and outputs a binary threshold value. Multi-level functional element 23
12 is a binary signal X output from the input / output element 2303
Input 2/3 and output the binary threshold.

【0270】多値機能素子2313は、入出力素子2304から
出力されたバイナリー信号X1を入力してバイナリーし
きい値を出力する。多値機能素子2314は、入出力素子23
04から出力されたバイナリー信号X1を入力してバイナ
リーしきい値を出力する。多値機能素子2315は、入出力
素子2304から出力されたバイナリー信号X1を入力して
バイナリーしきい値を出力する。多値機能素子2316は、
入出力素子2304から出力されたバイナリー信号X1を入
力してバイナリーしきい値を出力する。多値機能素子23
17は、入出力素子2304から出力されたバイナリー信号X
1を入力してバイナリーしきい値を出力する。多値機能
素子2318は、入出力素子2304から出力されたバイナリー
信号X1を入力してバイナリーしきい値を出力する。
The multi-level function element 2313 inputs the binary signal X 1 output from the input / output element 2304 and outputs a binary threshold value. The multi-level functional element 2314 is the input / output element 23.
The binary signal X 1 output from 04 is input and the binary threshold value is output. The multi-level functional element 2315 inputs the binary signal X 1 output from the input / output element 2304 and outputs a binary threshold value. The multi-level functional element 2316 is
The binary signal X 1 output from the input / output element 2304 is input and a binary threshold value is output. Multi-level functional element 23
17 is a binary signal X output from the input / output element 2304
Input 1 to output the binary threshold. The multi-level functional element 2318 inputs the binary signal X 1 output from the input / output element 2304 and outputs a binary threshold value.

【0271】入出力素子2319は、4値の信号Cを入力し
てキャリー信号C0を出力する。入出力素子2320は、4
値の信号Cを入力してキャリー信号C1/3を出力する。
入出力素子2321は、4値の信号Cを入力してキャリー信
号C2/3を出力する。
Input / output element 2319 inputs quaternary signal C and outputs carry signal C 0 . Input / output element 2320 is 4
The value signal C is input and the carry signal C 1/3 is output.
The input / output element 2321 inputs a four-valued signal C and outputs a carry signal C 2/3 .

【0272】AND素子2322は、多値機能素子2313およ
び入出力素子2319からの出力とを入力してそれら二つの
信号の論理積をOR素子2325に出力する。AND素子23
23は、多値機能素子2314および入出力素子2320からの出
力を入力してそれら二つの信号の論理積をOR素子2325
に出力する。AND素子2324は、多値機能素子2315およ
び入出力素子2321からの出力を入力してそれら二つの信
号の論理積をOR素子2325に出力する。
The AND element 2322 inputs the outputs from the multi-level function element 2313 and the input / output element 2319 and outputs the logical product of these two signals to the OR element 2325. AND element 23
Reference numeral 23 denotes an OR element 2325 which inputs the outputs from the multi-valued functional element 2314 and the input / output element 2320 and calculates the logical product of these two signals.
Output to. The AND element 2324 inputs the outputs from the multi-level function element 2315 and the input / output element 2321 and outputs the logical product of these two signals to the OR element 2325.

【0273】OR素子2325は、AND素子2322、2323、
2324から出力された三つの信号を入力してそれら三つの
信号の論理和を1ビット遅延回路2326に出力する。
The OR element 2325 is the AND element 2322, 2323,
The three signals output from the 2324 are input and the logical sum of these three signals is output to the 1-bit delay circuit 2326.

【0274】1ビット遅延回路2326は、OR素子2325か
らの出力信号を入力してキャリー信号C′2を出力す
る。
[0274] 1-bit delay circuit 2326 outputs a carry signal C '2 inputs an output signal from the OR element 2325.

【0275】AND素子2327は、多値機能素子2309およ
び入出力素子2319からの出力を入力してそれら二つの信
号の論理積をOR素子2330に出力する。AND素子2328
は、多値機能素子2310および入出力素子2320からの出力
を入力してそれら二つの信号の論理積をOR素子2330に
出力する。AND素子2329は、多値機能素子2311および
入出力素子2321からの出力を入力してそれら二つの信号
の論理積をOR素子2330に出力する。
The AND element 2327 inputs the outputs from the multi-valued functional element 2309 and the input / output element 2319 and outputs the logical product of these two signals to the OR element 2330. AND element 2328
Inputs the outputs from the multi-level function element 2310 and the input / output element 2320 and outputs the logical product of these two signals to the OR element 2330. The AND element 2329 inputs the outputs from the multi-valued functional element 2311 and the input / output element 2321 and outputs the logical product of these two signals to the OR element 2330.

【0276】OR素子2330は、AND素子2327、2328、
2329からの三つの出力信号を入力してそれら三つの信号
の論理和を1ビット遅延回路2331に出力する。
The OR element 2330 is composed of AND elements 2327, 2328,
The three output signals from the 2329 are input and the logical sum of these three signals is output to the 1-bit delay circuit 2331.

【0277】1ビット遅延回路2331は、OR素子2330か
ら出力された信号を入力してキャリー信号C′1を出力
する。
[0277] 1-bit delay circuit 2331 outputs a carry signal C '1 by inputting the signal output from the OR element 2330.

【0278】AND素子2332は、多値機能素子2306、23
16のいずれか一つからの出力と入出力素子2320からの出
力とを入力してそれら二つの信号の論理積をOR素子23
33に出力する。
The AND element 2332 is a multi-valued functional element 2306, 23.
The output from any one of 16 and the output from the input / output element 2320 is input and the logical product of these two signals is ORed
Output to 33.

【0279】OR素子2333は、AND素子2332からの出
力信号および入出力素子2321からの出力を入力してそれ
ら二つの信号の論理和として乗算信号Z2を出力する。
The OR element 2333 inputs the output signal from the AND element 2332 and the output from the input / output element 2321 and outputs a multiplication signal Z 2 as the logical sum of these two signals.

【0280】AND素子2334は、多値機能素子2307、23
17のいずれか一つからの出力と入出力素子2319からの出
力とを入力してそれら二つの信号の論理積をOR素子23
37に出力する。AND素子2335は、多値機能素子2305、
2312のいずれか一つからの出力と入出力素子2320からの
出力とを入力してそれら二つの信号の論理積をOR素子
2337に出力する。AND素子2336は、多値機能素子230
8、2318のいずれか一つからの出力と入出力素子2321か
らの出力とを入力してそれら二つの信号の論理積をOR
素子2337に出力する。
The AND element 2334 is a multi-valued functional element 2307, 23.
The output from any one of 17 and the output from the input / output element 2319 are input, and the logical product of these two signals is ORed.
Output to 37. The AND element 2335 is a multi-valued functional element 2305,
The output from any one of 2312 and the output from the input / output element 2320 are input, and the logical product of these two signals is ORed.
Output to 2337. The AND element 2336 is a multi-valued functional element 230.
The output from any one of 8 and 2318 and the output from the input / output element 2321 are input, and the logical product of these two signals is ORed.
Output to element 2337.

【0281】OR素子2337は、AND素子2334、2335、
2336からの三つの出力信号を入力してそれら三つの信号
の論理和として乗算信号Z1を出力する。
The OR element 2337 is the AND element 2334, 2335,
The three output signals from 2336 are input, and the multiplication signal Z 1 is output as the logical sum of these three signals.

【0282】図24は自乗<Z′、Z>のロジックを示
し、図25はキャリー<C′>のロジックを示してい
る。
FIG. 24 shows the logic of squared <Z ', Z>, and FIG. 25 shows the logic of carry <C'>.

【0283】図26は、図24および図25に示されて
いる合成されたロジックを有する3値自乗回路を示して
いる。前述の3値乗算器と同様に図26に示されている
3値自乗回路は、多値機能素子または量子化素子から構
成された3値OR回路を有している。
FIG. 26 shows a ternary square circuit having the synthesized logic shown in FIGS. 24 and 25. Similar to the above-mentioned three-value multiplier, the three-value square circuit shown in FIG. 26 has a three-value OR circuit composed of multi-valued functional elements or quantization elements.

【0284】図26に示されている3値自乗回路は、入
出力素子2601〜2605と、AND回路素子(AND素子)
2606、2607と、多値機能素子2608〜2623と、入出力素子
2624〜2626と、AND素子2627〜2632と、OR回路素子
(OR素子)2633、2634と、1ビット遅延回路2635と、
入出力素子2638、2639と、AND素子2640と、OR素子
2641、2642とから構成されている。
The ternary square circuit shown in FIG. 26 includes input / output elements 2601-2605 and AND circuit elements (AND elements).
2606, 2607, multi-valued functional elements 2608 to 2623, input / output elements
2624 to 2626, AND elements 2627 to 2632, OR circuit elements (OR elements) 2633 and 2634, and a 1-bit delay circuit 2635,
Input / output elements 2638 and 2639, AND element 2640, OR element
It is composed of 2641 and 2642.

【0285】次に、それら構成部分の各々について説明
する。
Next, each of those components will be described.

【0286】入出力素子2601は、3値の信号Xを入力し
てバイナリー信号X0を出力する。入出力素子2602は、
3値の信号Xを入力してバイナリー信号X1/2を出力す
る。入出力素子2603は、3値の信号Xを入力してバイナ
リー信号X1を出力する。
The input / output element 2601 inputs a ternary signal X and outputs a binary signal X 0 . The input / output element 2602 is
The ternary signal X is input and the binary signal X 1/2 is output. The input / output element 2603 inputs a ternary signal X and outputs a binary signal X 1 .

【0287】入出力素子2604は、バイナリー信号xを入
力してバイナリー信号x0を出力する。入出力素子2605
は、バイナリー信号xを入力してバイナリー信号x1
出力する。
The input / output element 2604 inputs the binary signal x and outputs the binary signal x 0 . I / O element 2605
Inputs a binary signal x and outputs a binary signal x 1 .

【0288】AND素子2606は、バイナリー信号X0
0を入力してそれらバイナリー信号の論理積(AN
D)を出力する。
The AND element 2606 outputs the binary signal X 0 ,
x 0 is input, and the logical product (AN
D) is output.

【0289】AND素子2607は、バイナリー信号X0
1を入力してそれらバイナリー信号の論理積を出力す
る。
The AND element 2607 outputs the binary signal X 0 ,
x 1 is input and the logical product of those binary signals is output.

【0290】多値機能素子2608は、「1/2」値の信号
とAND素子2606からの出力とを入力して3値のしきい
値を出力する。多値機能素子2609は、AND素子2606か
らの出力を入力してバイナリーしきい値を出力する。
Multi-valued functional element 2608 inputs the signal of “½” value and the output from AND element 2606 and outputs a three-valued threshold value. The multi-valued functional element 2609 inputs the output from the AND element 2606 and outputs a binary threshold value.

【0291】多値機能素子2610は、「1/2」値の信号
と入出力素子2602から出力されたバイナリー信号X1/2
とを入力して3値のしきい値を出力する。多値機能素子
2611は、入出力素子2602から出力されたバイナリー信号
1/2を入力してバイナリーしきい値を出力する。多値
機能素子2612は、入出力素子2602から出力されたバイナ
リー信号X1/2を入力してバイナリーしきい値を出力す
る。
The multi-valued functional element 2610 has a “1/2” value signal and the binary signal X 1/2 output from the input / output element 2602.
Input and to output a ternary threshold value. Multi-level functional element
2611 inputs the binary signal X 1/2 output from the input / output element 2602 and outputs a binary threshold value. The multi-level function element 2612 inputs the binary signal X 1/2 output from the input / output element 2602 and outputs a binary threshold value.

【0292】多値機能素子2613は、「1/2」値の信号
と入出力素子2603から出力されたバイナリー信号X1
を入力して3値のしきい値を出力する。多値機能素子26
14は、「1/2」値の信号と入出力素子2603から出力さ
れたバイナリー信号X1とを入力して3値のしきい値を
出力する。多値機能素子2615は、「1/2」値の信号と
入出力素子2603から出力されたバイナリー信号X1とを
入力して3値のしきい値を出力する。多値機能素子2616
は、「1/2」値の信号および入出力素子2603から出力
されたバイナリー信号X1を入力して3値のしきい値を
出力する。多値機能素子2617は、入出力素子2603から出
力されたバイナリー信号X1を入力してバイナリーしき
い値を出力する。
The multi-valued functional element 2613 inputs the signal of “½” value and the binary signal X 1 output from the input / output element 2603 and outputs a ternary threshold value. Multi-level functional element 26
Reference numeral 14 inputs a "1/2" value signal and the binary signal X 1 output from the input / output element 2603 and outputs a ternary threshold value. The multi-valued functional element 2615 inputs the signal of “½” value and the binary signal X 1 output from the input / output element 2603 and outputs a three-valued threshold value. Multi-level functional element 2616
Inputs a "1/2" value signal and the binary signal X 1 output from the input / output element 2603 and outputs a ternary threshold value. The multi-level functional element 2617 inputs the binary signal X 1 output from the input / output element 2603 and outputs a binary threshold value.

【0293】多値機能素子2618は、AND素子2607から
出力された信号を入力してバイナリーしきい値を出力す
る。多値機能素子2619は、AND素子2607から出力され
た信号を入力してバイナリーしきい値を出力する。多値
機能素子2620は、AND素子2607から出力された信号を
入力してバイナリーしきい値を出力する。
The multi-level function element 2618 inputs the signal output from the AND element 2607 and outputs a binary threshold value. The multi-valued functional element 2619 inputs the signal output from the AND element 2607 and outputs a binary threshold value. The multi-level function element 2620 inputs the signal output from the AND element 2607 and outputs a binary threshold value.

【0294】多値機能素子2621は、「1/2」値の信号
とAND素子2607から出力された信号とを入力して3値
のしきい値を出力する。多値機能素子2622は、AND素
子2607からの出力信号を入力してバイナリーしきい値を
出力する。多値機能素子2623は、AND素子2607からの
出力信号を入力してバイナリーしきい値を出力する。
Multi-valued functional element 2621 inputs the signal of “½” value and the signal output from AND element 2607 and outputs a three-valued threshold value. The multi-valued functional element 2622 inputs the output signal from the AND element 2607 and outputs a binary threshold value. The multi-valued functional element 2623 inputs the output signal from the AND element 2607 and outputs a binary threshold value.

【0295】入出力素子2624は、3値のキャリー入力C
を入力してキャリー信号C0を出力する。入出力素子262
5は、3値のキャリー入力Cを入力してキャリー信号C
1/2を出力する。入出力素子2626は、3値のキャ
リー入力Cを入力してキャリー信号C1を出力する。
The input / output element 2624 is a ternary carry input C.
And carry signal C 0 is output. I / O element 262
5 is a carry signal C by inputting a ternary carry input C.
Outputs 1/2 . Input / output element 2626 inputs ternary carry input C and outputs carry signal C 1 .

【0296】AND素子2627は、多値機能素子2613、26
18からの出力のいずれか一つと入出力素子2624からのキ
ャリー信号C0とを入力してそれら二つの信号の論理積
(AND)を出力する。
The AND element 2627 is a multi-valued functional element 2613, 26.
Any one of the outputs from 18 and the carry signal C 0 from the input / output element 2624 are input and the logical product (AND) of these two signals is output.

【0297】AND素子2628は、多値機能素子2614、26
19からの出力のいずれか一つと入出力素子2625からのキ
ャリー信号C1/2とを入力してそれら二つの信号の論理
積(AND)を出力する。
The AND element 2628 is a multi-valued functional element 2614, 26.
Any one of the outputs from 19 and the carry signal C 1/2 from the input / output element 2625 are input, and the logical product (AND) of these two signals is output.

【0298】AND素子2629は、多値機能素子2615、26
20からの出力のいずれか一つと入出力素子2626からのキ
ャリー信号C1とを入力してそれら二つの信号の論理積
(AND)を出力する。
The AND element 2629 is a multi-valued functional element 2615, 26.
Any one of the outputs from 20 and the carry signal C 1 from the input / output element 2626 are input and the logical product (AND) of these two signals is output.

【0299】OR素子2633は、AND素子2627、2628お
よび2629からの出力を入力してそれらの信号の論理和
(OR)に相当するキャリー信号(C′)を出力する。
1ビット遅延回路2635は、OR素子2633からのキャリー
信号(C′)を入力して1ビットだけ遅延させてもう一
つのキャリー信号C′を出力する。
The OR element 2633 inputs the outputs from the AND elements 2627, 2628 and 2629 and outputs a carry signal (C ') corresponding to the logical sum (OR) of these signals.
The 1-bit delay circuit 2635 receives the carry signal (C ′) from the OR element 2633, delays it by 1 bit, and outputs another carry signal C ′.

【0300】入出力素子2636は、1ビット遅延回路から
出力されたキャリー信号C′を入力してキャリー信号
C′2を出力する。入出力素子2637も同様に1ビット遅
延回路からのキャリー信号C′を入力してキャリー出力
C′1を出力する。
Input / output element 2636 inputs carry signal C ′ output from the 1-bit delay circuit and outputs carry signal C ′ 2 . Output device 2637 similarly 'Enter the carry output C' carry signal C from 1-bit delay circuit outputs a 1.

【0301】AND素子2630は、多値機能素子2610、26
21からの出力のいずれか一つと入出力素子2624からのキ
ャリー信号C0とを入力してそれら二つの信号の論理積
(AND)を出力する。
The AND element 2630 is a multi-valued functional element 2610, 26.
Any one of the outputs from 21 and the carry signal C 0 from the input / output element 2624 are input, and the logical product (AND) of these two signals is output.

【0302】AND素子2631は、多値機能素子2608、26
11、2616、2622からの出力のいずれか一つと入出力素子
2625からのキャリー信号C1/2とを入力してそれら二つ
の信号の論理積(AND)を出力する。
The AND element 2631 is a multi-valued functional element 2608, 26.
Any one of the outputs from 11, 2616, 2622 and input / output element
The carry signal C 1/2 from the 2625 is input and the logical product (AND) of these two signals is output.

【0303】AND素子2632は、多値機能素子2609、26
17からの出力のいずれか一つと入出力素子2626からのキ
ャリー信号C1とを入力してそれら二つの信号の論理積
(AND)を出力する。
The AND element 2632 is a multi-valued functional element 2609, 26.
Any one of the outputs from 17 and the carry signal C 1 from the input / output element 2626 are input and the logical product (AND) of these two signals is output.

【0304】OR素子2634は、AND素子2630、2631お
よび2632からの出力を入力してそれらの信号の論理和
(OR)に相当する乗算信号Zを出力する。
The OR element 2634 inputs the outputs from the AND elements 2630, 2631 and 2632 and outputs a multiplication signal Z corresponding to the logical sum (OR) of those signals.

【0305】入出力素子2638は、乗算出力Zを入力して
新規の乗算出力Z1をOR素子2641に出力する。入出力
素子2639は、乗算出力Zを入力して新規の乗算出力Z
1/2をOR素子2642に出力する。
The input / output element 2638 inputs the multiplication output Z and outputs a new multiplication output Z 1 to the OR element 2641. The input / output element 2639 inputs the multiplication output Z and outputs a new multiplication output Z.
1/2 is output to the OR element 2642.

【0306】AND素子2640は、多値機能素子2612、26
23からの出力のいずれか一つと入出力素子2626から出力
されたキャリー信号C1を入力してそれら二つの信号の
論理積としての新規の乗算信号Z′をOR素子2641、26
42にそれぞれ出力する。
The AND element 2640 is a multi-valued functional element 2612, 26.
One of the outputs from 23 and the carry signal C 1 output from the input / output element 2626 are input, and a new multiplication signal Z ′ as the logical product of these two signals is input to the OR elements 2641, 26.
Output to 42 respectively.

【0307】OR素子2641は、入出力素子2638およびA
ND素子2640からの出力を入力してそれらの出力の論理
和(OR)に相当する乗算出力Z2を出力する。
The OR element 2641 is the input / output element 2638 and A
The outputs from the ND element 2640 are input and the multiplication output Z 2 corresponding to the logical sum (OR) of those outputs is output.

【0308】OR素子2642は、入出力素子2639およびA
ND素子2640からの出力を入力してそれらの出力の論理
和(OR)に相当する乗算出力Z1を出力する。
The OR element 2642 is the input / output element 2639 and A
The outputs from the ND element 2640 are input and the multiplication output Z 1 corresponding to the logical sum (OR) of those outputs is output.

【0309】前述の乗算器と同様に図21、図22また
は図26に示されている各自乗回路は、バイナリー/多
値変換部を有する演算器を構成することが可能である。
Similar to the above-mentioned multiplier, each square circuit shown in FIG. 21, FIG. 22 or FIG. 26 can form an arithmetic unit having a binary / multivalue conversion unit.

【0310】[0310]

【発明の効果】本発明の多値乗算器は、複数の信号を入
力して所定の論理結果を出力する論理回路手段と、論理
回路手段に接続されており論理結果に基づいて所定の多
値信号を出力する多値回路手段とを備えているので、同
時に実行できる信号の処理量を大きくしても、乗算器の
回路規模を大きくすることなく、高速な乗算速度を達成
できると共に、実質的に使用される回路素子の数を低減
でき、その結果、低電力化が可能である。更に、信号数
を削減できることからLSI化における配線数が少ない
ので高集積化が可能であり、2値信号、3値信号、4値
信号などの多値信号を共用できる。
According to the multi-valued multiplier of the present invention, a logic circuit means for receiving a plurality of signals and outputting a predetermined logic result, and a predetermined multi-valued logic circuit connected to the logic circuit means are provided. Since the multi-valued circuit means for outputting a signal is provided, a high multiplication speed can be achieved without increasing the circuit scale of the multiplier and a substantial multiplication can be achieved even if the amount of signals that can be executed simultaneously is increased. It is possible to reduce the number of circuit elements used for, and as a result, it is possible to reduce power consumption. Furthermore, since the number of signals can be reduced, the number of wirings in the LSI is small, so high integration is possible, and multilevel signals such as binary signals, ternary signals, and quaternary signals can be shared.

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

【図1a】図1の一部を構成しており、本発明の多値乗
算器の第1実施例である3値乗算器の一部分の構成を示
す回路図である。
FIG. 1a is a circuit diagram which constitutes a part of FIG. 1 and shows a partial configuration of a ternary multiplier which is a first embodiment of a multivalued multiplier of the present invention.

【図1b】図1の一部を構成しており、本発明の多値乗
算器の第1実施例である3値乗算器の他の部分の構成を
示す回路図である。
FIG. 1b is a circuit diagram showing a configuration of another part of the ternary multiplier which is a part of FIG. 1 and is the first embodiment of the multilevel multiplier of the present invention.

【図2】図1の3値乗算器に適用できる3値のバイナリ
−入出力回路の一構成例を示す回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration example of a ternary binary-input / output circuit applicable to the ternary multiplier of FIG.

【図3】図1の3値乗算器に適用できる3値のバイナリ
−入出力回路の一構成例を示す回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration example of a ternary binary-input / output circuit applicable to the ternary multiplier of FIG.

【図4】図1の3値乗算器に適用できる3値のバイナリ
−入出力回路の一構成例を示す回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration example of a ternary binary-input / output circuit applicable to the ternary multiplier of FIG.

【図5】図1の置換回路の構成を示す回路図である。5 is a circuit diagram showing a configuration of a replacement circuit of FIG.

【図6】本発明の多値乗算器の第2実施例である3値乗
算器の構成を示す回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration of a ternary multiplier that is a second embodiment of the multivalued multiplier of the present invention.

【図7】図1または図6の3値乗算器に適用できる2値
のバイナリ−入出力回路の一構成例を示す回路図であ
る。
7 is a circuit diagram showing a configuration example of a binary binary-input / output circuit applicable to the ternary multiplier of FIG. 1 or FIG.

【図8】図1または図6の3値乗算器に適用できる2値
のバイナリ−入出力回路の一構成例を示す回路図であ
る。
8 is a circuit diagram showing a configuration example of a binary binary input / output circuit applicable to the ternary multiplier of FIG. 1 or FIG.

【図9】図1または図6の3値乗算器に適用できる2値
のバイナリ−入出力回路の一構成例を示す回路図であ
る。
9 is a circuit diagram showing a configuration example of a binary binary input / output circuit applicable to the ternary multiplier of FIG. 1 or FIG.

【図10a】図10の一部を構成しており、本発明の多
値乗算器の第3実施例である4値乗算器の構成の一部分
を示す回路図である。
FIG. 10a is a circuit diagram which constitutes a part of FIG. 10 and shows a part of the configuration of a four-valued multiplier which is a third embodiment of the multi-valued multiplier of the present invention.

【図10b】図10の一部を構成しており、本発明の多
値乗算器の第3実施例である4値乗算器の構成の他の部
分を示す回路図である。
10B is a circuit diagram showing a part of FIG. 10 and showing another part of the configuration of the four-valued multiplier which is the third embodiment of the multivalued multiplier of the present invention. FIG.

【図11】図10の4値乗算器に適用できる4値のバイ
ナリ−入出力回路の一構成例を示す回路図である。
11 is a circuit diagram showing a configuration example of a 4-value binary-input / output circuit applicable to the 4-value multiplier shown in FIG.

【図12】図10の4値乗算器に適用できる4値のバイ
ナリ−入出力回路の一構成例を示す回路図である。
12 is a circuit diagram showing a configuration example of a 4-value binary-input / output circuit applicable to the 4-value multiplier shown in FIG.

【図13】図10の4値乗算器に適用できる4値のバイ
ナリ−入出力回路の一構成例を示す回路図である。
13 is a circuit diagram showing a configuration example of a 4-value binary-input / output circuit applicable to the 4-value multiplier shown in FIG.

【図14】図10の置換回路の構成を示す回路図であ
る。
14 is a circuit diagram showing a configuration of a replacement circuit of FIG.

【図15】図10の4値乗算器に適用できる2値のバイ
ナリ−入出力回路の他の構成例を示す回路図である。
15 is a circuit diagram showing another example of the configuration of a binary binary-input / output circuit applicable to the 4-value multiplier shown in FIG.

【図16】図10の4値乗算器に適用できる2値のバイ
ナリ−入出力回路の他の構成例を示す回路図である。
16 is a circuit diagram showing another configuration example of a binary binary-input / output circuit applicable to the four-valued multiplier of FIG.

【図17】図10の4値乗算器に適用できる2値のバイ
ナリ−入出力回路の他の構成例を示す回路図である。
17 is a circuit diagram showing another configuration example of a binary binary-input / output circuit applicable to the four-valued multiplier of FIG.

【図18】本発明の多値乗算器を用いた演算器の一構成
例を示す回路図である。
FIG. 18 is a circuit diagram showing a configuration example of an arithmetic unit using the multilevel multiplier of the present invention.

【図19】本発明の第4の実施例である自乗回路にて実
行される自乗〈Z〉のロジックを示す図表である。
FIG. 19 is a chart showing a squared <Z> logic executed by a squared circuit according to a fourth example of the present invention.

【図20】自乗回路におけるキャリー〈C’〉のロジッ
クを示す図表である。
FIG. 20 is a chart showing the logic of carry <C ′> in the squaring circuit.

【図21】図19及び図20に示すロジックを合成する
ことにより構成された4値自乗回路の回路図である。
21 is a circuit diagram of a four-value square circuit configured by combining the logics shown in FIGS. 19 and 20. FIG.

【図22】4値自乗回路の他の構成を示す回路図であ
る。
FIG. 22 is a circuit diagram showing another configuration of a four-value square circuit.

【図23】2値機能素子により構成されたバイナリーO
R回路を有する4値自乗回路の構成を示す回路図であ
る。
FIG. 23 is a binary O composed of a binary functional element.
It is a circuit diagram which shows the structure of the four-value square circuit which has R circuit.

【図24】本発明の第5の実施例による3値自乗回路に
て用いられる自乗〈Z’,Z〉のロジックを示す図表で
ある。
FIG. 24 is a table showing the logic of squared <Z ′, Z> used in the three-valued square circuit according to the fifth example of the present invention.

【図25】3値自乗回路におけるキャリー〈C’〉のロ
ジックを示す図表である。
FIG. 25 is a chart showing a logic of a carry <C ′> in a three-value square circuit.

【図26】図24及び図25に示すロジックを合成する
ことにより構成された3値自乗回路の回路図である。
26 is a circuit diagram of a ternary square circuit configured by combining the logics shown in FIGS. 24 and 25. FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11〜26 AND回路素子 27〜78 多値機能素子 79〜84 AND回路素子 85,86 OR回路素子 87〜89 AND回路素子 90〜92 OR回路素子 93 1ビット遅延回路 94〜110 入出力素子(等値回路) 11-26 AND circuit element 27-78 Multi-level functional element 79-84 AND circuit element 85, 86 OR circuit element 87-89 AND circuit element 90-92 OR circuit element 93 1-bit delay circuit 94-110 Input / output element (etc. Value circuit)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の信号を入力して所定の論理結果を
出力する論理回路手段と、前記論理回路手段に接続され
ており前記論理結果に基づいて所定の多値信号を出力す
る多値回路手段とを備えていることを特徴とする多値乗
算器。
1. A logic circuit means for inputting a plurality of signals and outputting a predetermined logic result, and a multivalued circuit connected to the logic circuit means for outputting a predetermined multivalued signal based on the logic result. And a multi-valued multiplier.
JP5255380A 1992-10-28 1993-10-13 Multilevel multiplier Pending JPH06195204A (en)

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