JPH07104973A - シフト回路及び可変長符号復号器 - Google Patents
シフト回路及び可変長符号復号器Info
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Abstract
器におけるバレルシフタのデータ線の小振幅化及び小型
化。 【構成】 第1、第2バレルシフタを、それらの間にパ
イプラインレジスタを設けることなく、互いにデータ線
を直結して、第2バレルシフタの出力側にセンスアンプ
を設ける。さらに、第1、第2バレルシフタはパターン
的に互いに重ね合わせた形に形成して、つまり、第1、
第2バレルシフタの一方の要素を他方の隙間に形成する
ようにして、パターン面積の小型化を図っている。
Description
符号復号器に関する。
Vレベルの品質を満たすためには10Mbps以上の性
能が必要である。この性質を実現するためには、可変長
符号によって符号化されたデータを1クロック毎に復号
化する必要がある。このためには、連続した可変長符号
を、1クロック毎に、頭出しする必要がある。その頭出
しは、可変長符号の符号長に基づくバレルシフトを行う
ことによってなされる。図5に従来のVLD(variable
-length decoder )を概略的に示す。この図5におい
て、外部のFIFOメモリ1からのデータを32ビット
単位で、インターフェース2を介して、VLDのシフト
回路3に加える。シフト回路3には、ルックアップテー
ブル4からの情報(デコード長)DLTが累積加算部5
を介して加えられ、それによりシフト回路3は(32ビ
ット×2)のデータをバレルシフトして頭出しをし、そ
れを順次繰り返すものである。上記インターフェース、
シフト回路3及び累積加算部5によってヘッドシフタ部
が構成されている。上記動作は公知のものであるため特
に詳しくは説明しないが、図5の場合において簡単には
次の通りである。メモリ1からのデータは、累積加算部
5からの信号Readに基づいて32ビット単位でイン
ターフェース部2に加えられる。インターフェース部2
においては、累積加算部5からの信号carryに基づ
いて、32ビットのデータD0,D1,D2,…が3つ
のレジスタR20,R21,R22に順次先送りされた
形に格納され、且つ順次先送りされた形に更新される。
シフト回路3の第1バレルシフタBS0には、データ入
力として前記レジスタR20,R21からのデータが加
えられる。このバレルシフタBS0は、レジスタR2
0、R21からの64ビットデータを、累積加算部5か
らのシフト長信号SH0(累積加算された可変長符号符
号長)に基づいて0〜31ビットの範囲内でシフトし
て、32ビットデータとして出力する。即ち、シフト長
信号SH0のデコーダDC0によるデコード信号でシフ
トを行う。シフト済のデータは、レジスタR31を介し
て、第2バレルシフタBS1に下位側データとして伝わ
る。第2バレルシフタBS1においては、データ入力の
うちの上位側の32ビットはラッチR30によって保持
されたデータである。この第2バレルシフタBS1は、
入力された64ビットデータを累積加算部5からのシフ
ト長信号SH1(前サイクルに復号化された可変長符号
の符号長)に基づいて0〜31ビットの範囲内でシフト
して、32ビットデータとして出力する。即ち、第2バ
レルシフタBSIは、入力データをシフト長信号SH1
のデコーダDC1によるデコード信号によってシフトを
する。第2のバレルシフタBS1からのデータは、ルッ
クアップテーブル4に加えられ、そのテーブル4からデ
コード長DLTがレジスタR50を介して前記第2バレ
ルシフタBSI及び前記累積加算部5に前記信号SHI
として加えられる。この累積加算部5における加算器a
ddは、レジスタR50の内容とR51の内容を加算す
る。加算器からの出力が前記信号SH0としてバレルシ
フタBS0に加えられる。加算器addからの出力が
“31”を越えたときに前記信号carryが出力され
る。この信号carryがインターフェース部2に加え
られ、且つレジスタR52を介して信号Readとして
FIFOメモリ1に加えられるのは前に述べた通りであ
る。
示される。ただし、図5はデータブロックを32ビット
単位として表わしているが、図6では説明を簡単にする
ため4ビット単位として表わしている。バレルシフタB
S0,BS1は、図6からわかるように、ハード的には
共に同一の構成をしている。即ち、一方のバレルシフタ
BS0についてみれば、図中左側がデータ入力dinの
ためのデータ入力線dI(01)〜dI(07)の配線
領域LAとなっており、右側が素子領域EAとなってい
る。より詳しくは、素子領域EAに16個の素子ユニッ
ト(トランジスタ)Uがほぼマトリクス状に配列されて
いる。これらの素子Uの一端は図中斜めに走るデータ入
力線dI(0i)に接続され、他端はデータ出力dou
t0(i)のための列方向に走るビット線BLに接続さ
れている。各素子Uのゲートには選択線SL(0i)が
接続されている。他のバレルシフタBS1も上記と略同
一に構成されている。而して、例えば、第1バレルシフ
タBS0において、シフト信号SH0が2ビットシフト
を行わせるものであるときには、選択線SL(02)が
活性化され、これにゲートがつながる素子Uがオンす
る。これにより入力データdin00は2ビットシフト
することになる。
装置においては、図5からわかるように、第1、第2バ
レルシフタBS0,BS1間にパイプラインレジスタ、
つまり、レジスタR30,R31が存在している。つま
り、2つのレジスタを必要としているため、面積的にき
つくなるのが避けられない。また、第1バレルシフタB
S0からの出力dout0は、レジスタR31を介し
て、第2バレルシフタBS1に加えられることから、1
ビット分のデータについてみた場合、第1バレルシフタ
BS0の入力から第2バレルシフタBS1の出力まで、
1本となったデータ線を使うことはできない。このた
め、1本のデータ線の出力端側に1つのセンスアンプを
取り付けてデータ線を小振幅化する、という使い方は実
際上できない。
フタをみた場合、右側の配線領域LAは、配線(入力デ
ータ線dI)のみが多くの隙間を有した状態にまばらに
形成されているだけでなく、配線さえもない全くのデッ
ドスペース部分もある。つまり、面積的に利用効率が悪
いといえる。
その目的は、バレルシフタにおけるデータ線の小振幅化
が可能であると共に、バレルシフタが面積的に有効利用
された状態に形成される、シフタ回路及び可変長符号復
号器を提供することにある。
複数ビットの入力データを第1バレルシフタによって所
定ビット数だけバレルシフトし、前記第1バレルシフタ
からの複数ビットの出力データを第2バレルシフタによ
ってさらに所定数だけバレルシフトするバレルシフタ装
置において、前記第1バレルシフタは、素子形成領域の
ほぼ半分の領域としての第1領域に、複数の第1スイッ
チング素子をほぼマトリクス状に形成し、前記第1スイ
ッチング素子のうちの斜めに並ぶものの各一端をそれら
に対応して斜めに走る第1データ入力線に接続し、前記
第1スイッチング素子のうちの列方向に並ぶものの各他
端をそれらに対応して列方向に走る第1データ線に接続
し、前記第1スイッチング素子のうちの行方向に並ぶも
のの各制御端をそれらに対応して行方向に走る第1選択
線に接続したものとして構成され、前記第2バレルシフ
タは、前記素子形成領域の残りの半分の領域としての第
2領域に、複数の第2スイッチング素子をほぼマトリク
ス状に形成し、前記第2スイッチング素子のうちの斜め
に並ぶものの各一端をそれらに対応して斜めに走る第2
データ入力線に接続し、前記第2スイッチング素子のう
ちの列方向に並ぶものの各他端をそれらに対応して列方
向に走る第2データ線に接続し、前記スイッチング素子
のうちの行方向に並ぶものの各制御端をそれらに対応し
て行方向に走る第2選択線に接続したものとして構成さ
れ、前記第1領域の前記スイッチング素子につながる前
記第1データ入力線の一部のものは前記第2領域を通っ
て前記第1領域に達するものとして形成され、前記第2
領域の前記スイッチング素子につながる前記第2データ
入力線の一部のものは前記第1領域を通って前記第2領
域に達するものとして形成され、前記第1、第2データ
入力線は交互に並び且つ互いにほぼ平行になるように形
成され、前記第1データ線の出力端がそれに対応する前
記第2データ入力線の入力端に接続されているものとし
て構成される。
ェース部と、シフト回路と、累積加算部とを有するヘッ
ドシフタ回路を有し、前記インターフェース部は外部か
らの複数ビットのデータを前記シフト回路へ伝えるイン
ターフェース機能を持つものとして構成され、前記シフ
ト回路は、第1バレルシフタと、第2バレルシフタと、
レジスタとを備え、前記第1バレルシフタは、前記イン
ターフェース部から複数ビットの入力データが加えら
れ、前記累積加算部からの第1シフト長データに応じて
前記入力データをバレルシフトするものとして構成さ
れ、前記第2バレルシフタは、前記第1バレルシフタか
らの複数ビットの出力データが下位側のデータとしてレ
ジスタを介することなく直接的に加えられ、自己からの
任意の出力データに1対1に対応させて外部から加えら
れる特定データとしての第2シフト長データに応じて、
自己に加えられているデータをバレルシフトするものと
して構成され、前記レジスタは、前記第2バレルシフタ
からその上位側の複数ビットが加えられ、ラッチしたデ
ータを、前記第2バレルシフタにその上位側データとし
て加えられるものとして構成され、前記累積加算部は、
前記第2シフト長データを前サイクルまでの前記第2シ
フト長データの累積加算値に加算して前記第1シフト長
データを生成して前記第1バレルシフタに加えるものと
して構成されている。
は平面的に互いに重ね合わせられた状態に小型化されて
形成されている。即ち、第1バレルシフタにおける素子
は第2バレルシフタにおける非素子形成領域に形成さ
れ、第2バレルシフタにおける素子は第1バレルシフタ
にける非素子形成領域に形成された形になっている。つ
まり、第1、第2バレルシフタは平面的に互いに重ね合
わせられた状態に形成され、小型化されている。
フタの出力端は、レジスタ等を介することなく、直接的
に第2バレルシフタの入力端に接続されている。このた
め、第1バレルシフタのデータ入力端から第2バレルシ
フタのデータ出力端までが、1ビットについてみれば、
1本のデータ線でむすばれることになる。このため、第
2バレルシフタの出力端に増幅機能を有する回路を接続
すれば、データ線の小振幅化が可能となる。また、第2
バレルシフタの出力を、その入力側に加えるに当り、第
2バレルシフタの入力側、つまり、第1、第2バレルシ
フタの中間部分にレジスタを設けることなく、第2バレ
ルシフタの出力側にレジスタを設けるようにしている。
これにより、第1、第2バレルシフタ部分はレジスタア
ウトの構成となる。
図1が従来の図6の装置と異なるところは、シフト回路
3Aにあり、その他の部分の構成はほぼ同一である。よ
って、図1において図5と同等の要素には同一の符号を
付して説明は省略する。上記シフト回路3Aにおいて、
第1バレルシフタBSA0と第2バレルシフタBSA1
との間にパイプラインレジスタを設けることなく、第2
バレルシフタBSA1の出力側にのみ1つのレジスタ
(センスアンプS/Aを用いたフリップフロップF/
F)R3A0を設けて、レジスタ数を半分にしている。
即ち、第1バレルシフタBSA0の出力は、レジスタを
介することなく、直接的に第2バレルシフタBSA1に
加えられる。このため、1ビット分のデータについてみ
た場合、第1バレルシフタBSA0の入力側から第2バ
レルシフタBSA1の出力側まで、1本のデータ線を用
いることができる。そして、レジスタR3A0としてS
/Aを使用したF/Fを用いている。このことから、デ
ータ線の小振幅化が可能となった。また、第2バレルシ
フタBSA1の出力は、ラッチR3A0を介して、第2
バレルシフタBSA1の入力側に加えられる。つまり、
第2バレルシフタBSA1には、上位側のデータとして
前サイクルの第2バレルシフタBSA1の出力が加えら
れる。下位側のデータとしては、第1バレルシフタBS
A0の出力が加えられる。上記からわかるように、イン
ターフェース部2及びシフト回路3Aは、レジスタイ
ン、レジスタアウトに構成されることになる。これによ
り、実際上の使い勝手が著しく向上する。
シフタBSA0,BSA1は、図1においてはそれぞれ
別の領域に形成されているかのように示されているが、
実際には、それら2つのバレルシフタBSA0,BSA
1はパターン的に重ね合わせられた状態に形成されてい
る。このことを図2以下を参照して説明する。
32ビット単位でデータを読み出し、処理する場合のも
のであるが、図2は4ビット単位での場合のものであ
る。この図2からわかるように、第1バレルシフタBS
A0の配線領域に第2バレルシフタBSA0の素子が形
成され、第2バレルシフタBSA1の配線領域に第1バ
レルシフタBSA0の素子が形成されている。図2にお
けるシフト回路3Aは具体的には図3(c)に示され
る。即ち、図3(c)のシフト回路3Aは、(a)の第
1バレルシフタBSA0と(b)の第2バレルシフタB
SA1とを平面的に重ね合わせたものとして構成され
る。なお、図3(b)の第2バレルシフタBSA1は、
図6の第2バレルシフタBS1を倒立状態にみたものと
して示したものである。このように、第1、第2バレル
シフタBSA0,BSA1を重ね合わせることにより、
第1バレルシフタBSA0の配線領域(デッドスペース
を含む)LA0が第2バレルシフタBSA1の素子領域
EA1として有効利用され、第2バレルシフタBSA1
の配線領域(デッドスペースを含む)LA1が第1バレ
ルシフタBSA0の素子領域EA0として有効利用され
ることになる。つまり、面積的な有効利用がなされ、図
3(a),(b)と(c)との比較からわかるように、
第1、第2バレルシフタBSA0,BSA1の面積の合
計が、(c)のシフト回路3Aのそれのほぼ半分とな
る。
るシフト動作の1例は図4を参照して以下のように説明
される。即ち、第1、第2バレルシフタBSA0,BS
A1でそれぞれ2ビット、1ビットだけシフトされるも
のとする。このときには、第1バレルシフタBSA0に
おいては、2ビットシフトのための選択線SL(02)
が活性化され、セルユニットU14〜U17がオンす
る。また、第2バレルシフタBSA1においては1ビッ
トシフトのための選択線SL(11)が活性化され、セ
ルユニットU20〜U23がオンする。この状態におい
て、例えば入力データ線dI(05)に加えられた入力
データdin0(5)は、ユニットU14がオンしてい
ることから、データ線BL(03)に出力dout0
(3)として伝わり、2ビットシフトされる。第1バレ
ルシフタBSA0の出力であるデータdout0(3)
は、外部に出ることなく、第2バレルシフタBSA1に
対する入力データdin1(3)として入力データ線d
I(13)に伝わる。この入力データdin1(3)
は、ユニットU23がオンしていることから、データ線
BL(10)に伝わり、ラッチB3A00を介して、出
力dout1(0)として出力される。このラッチB3
A00のデータは、次サイクル時に、データ入力線dI
(14)に伝えられる。
フタBSA0の入力側と第2バレルシフタBSA1の出
力側とが1本の線でつながる。即ち、例えば、上述のよ
うに選択線SL(02),SL(11)を活性化した場
合には、データ入力線dI(05)→ユニットU14→
データ線BL(03)→データ入力線dI(13)→ユ
ニットU23→データ線BL(10)が1本の線として
つながる。よって、レジスタB3A00としてセンスア
ンプS/Aを有するフリップフロップF/Fを用いれ
ば、この1本の線における小振幅化が可能である。
タは互いに平面的に重ね合わせられた状態に形成され
て、スペースが有効に利用され、小型化可能である。ま
た、第1、第2バレルシフタ間に、パイプラインレジス
タを設けることなく直接的に接続するようにしたので、
面積的に余裕が出せるだけでなく、第1バレルシフタの
入力端から第2バレルシフタの出力端までを1ビットに
ついて1本のデータ線とでき、このデータ線の出力側に
増幅手段を設けることにより、データ線の小振幅化が可
能である。
従来例に対応する、全体構成図。
フタ部における第1、第2バレルシフタの形成位置対応
関係に着目した、全体構成図。
ルシフタのセルユニットの配列の詳細及びその構成原理
を示す説明図。
の拡大図。
Claims (11)
- 【請求項1】複数ビットの入力データを第1バレルシフ
タによって所定ビット数だけバレルシフトし、前記第1
バレルシフタからの複数ビットの出力データを第2バレ
ルシフタによってさらに所定数だけバレルシフトするバ
レルシフタ装置において、 前記第1バレルシフタは、 素子形成領域のほぼ半分の領域としての第1領域に、複
数の第1スイッチング素子をほぼマトリクス状に形成
し、前記第1スイッチング素子のうちの斜めに並ぶもの
の各一端をそれらに対応して斜めに走る第1データ入力
線に接続し、前記第1スイッチング素子のうちの列方向
に並ぶものの各他端をそれらに対応して列方向に走る第
1データ線に接続し、前記第1スイッチング素子のうち
の行方向に並ぶものの各制御端をそれらに対応して行方
向に走る第1選択線に接続したものとして構成され、 前記第2バレルシフタは、 前記素子形成領域の残りの半分の領域としての第2領域
に、複数の第2スイッチング素子をほぼマトリクス状に
形成し、前記第2スイッチング素子のうちの斜めに並ぶ
ものの各一端をそれらに対応して斜めに走る第2データ
入力線に接続し、前記第2スイッチング素子のうちの列
方向に並ぶものの各他端をそれらに対応して列方向に走
る第2データ線に接続し、前記スイッチング素子のうち
の行方向に並ぶものの各制御端をそれらに対応して行方
向に走る第2選択線に接続したものとして構成され、 前記第1領域の前記スイッチング素子につながる前記第
1データ入力線の一部のものは前記第2領域を通って前
記第1領域に達するものとして形成され、 前記第2領域の前記スイッチング素子につながる前記第
2データ入力線の一部のものは前記第1領域を通って前
記第2領域に達するものとして形成され、 前記第1、第2データ入力線は交互に並び且つ互いにほ
ぼ平行になるように形成され、 前記第1データ線の出力端がそれに対応する前記第2デ
ータ入力線の入力端に接続されている、バレルシフタ装
置。 - 【請求項2】前記各第2データ線の出力側にレジスタが
接続されている、請求項1記載のシフト回路。 - 【請求項3】前記レジスタは増幅機能を有するものとし
て構成されている、請求項2記載のシフト回路。 - 【請求項4】前記各レジスタの出力端がそれに対応する
前記第2データ入力線の入力端に接続されている、請求
項2又は3に記載のシフト回路。 - 【請求項5】インターフェース部と、シフト回路と、累
積加算部とを有するヘッドシフタ回路を有し、 前記インターフェース部は外部からの複数ビットのデー
タを前記シフト回路へ伝えるインターフェース機能を持
つものとして構成され、 前記シフト回路は、第1バレルシフタと、第2バレルシ
フタと、レジスタとを備え、 前記第1バレルシフタは、前記インターフェース部から
複数ビットの入力データが加えられ、前記累積加算部か
らの第1シフト長データに応じて前記入力データをバレ
ルシフトするものとして構成され、 前記第2バレルシフタは、前記第1バレルシフタからの
複数ビットの出力データが下位側のデータとしてレジス
タを介することなく直接的に加えられ、自己からの任意
の出力データに1対1に対応させて外部から加えられる
特定データとしての第2シフト長データに応じて、自己
に加えられているデータをバレルシフトするものとして
構成され、 前記レジスタは、前記第2バレルシフタからその上位側
の複数ビットが加えられ、ラッチしたデータを、前記第
2バレルシフタにその上位側データとして加えられるも
のとして構成され、 前記累積加算部は、前記第2シフト長データを前サイク
ルまでの前記第2シフト長データの累積加算値に加算し
て前記第1シフト長データを生成して前記第1バレルシ
フタに加えるものとして構成されている、可変長符号復
号器。 - 【請求項6】前記第2バレルシフタからの任意の出力デ
ータが加えられ、加えられた任意の出力データに1対1
に対応させて特定のデータとしての前記第2シフト長デ
ータを出力するルックアップテーブルをさらに備える、
請求項5に記載の可変長符号負復号器。 - 【請求項7】前記第1バレルシフタが形成された領域に
おける何も形成されていない隙間の部分に前記第2バレ
ルシフタを形成して、前記第1、第2バレルシフタを同
一の領域に互いに重ね合わせた状態に形成した、請求項
5又は6に記載の可変長符号復号器。 - 【請求項8】前記第1バレルシフタの素子形成領域に前
記第2バレルシフタの配線の一部を形成し、前記第2バ
レルシフタの素子形成領域に前記第1バレルシフタの配
線の一部を形成した、請求項5〜7の1つに記載の可変
長符号復号器。 - 【請求項9】前記第1バレルシフタは、 素子形成領域のほぼ半分の領域としての第1領域に、複
数の第1スイッチング素子をほぼマトリクス状に形成
し、前記第1スイッチング素子のうちの斜めに並ぶもの
の各一端をそれらに対応して斜めに走る第1データ入力
線に接続し、前記第1スイッチング素子のうちの列方向
に並ぶものの各他端をそれらに対応して列方向に走る第
1データ線に接続し、前記第1スイッチング素子のうち
の行方向に並ぶものの各制御端をそれらに対応して行方
向に走る第1選択線に接続したものとして構成され、 前記第2バレルシフタは、 前記素子形成領域の残りの半分の領域としての第2領域
に、複数の第2スイッチング素子をほぼマトリクス状に
形成し、前記第2スイッチング素子のうちの斜めに並ぶ
ものの各一端をそれらに対応して斜めに走る第2データ
入力線に接続し、前記第2スイッチング素子のうちの列
方向に並ぶものの各他端をそれらに対応して列方向に走
る第2データ線に接続し、前記スイッチング素子のうち
の行方向に並ぶものの各制御端をそれらに対応して行方
向に走る第2選択線に接続したものとして構成され、 前記第1領域の前記スイッチング素子につながる前記第
1データ入力線の一部のものは前記第2領域を通って前
記第1領域に達するものとして形成され、 前記第2領域の前記スイッチング素子につながる前記第
2データ入力線の一部のものは前記第1領域を通って前
記第2領域に達するものとして形成され、 前記第1、第2データ入力線は交互に並び且つ互いにほ
ぼ平行になるように形成され、 前記第1データ線の出力端がそれに対応する前記第2デ
ータ入力線の入力端に接続されており、 前記第2データ線の出力端がそれに対応する前記第2デ
ータ入力線の入力端に接続されている、請求項5〜8の
1つに記載の可変長符号復号器。 - 【請求項10】前記各第2データ線の出力側にレジスタ
が接続されている、請求項9記載の可変長符号復号器。 - 【請求項11】前記レジスタは増幅機能を有するものと
して構成されている、請求項10に記載の可変長符号復
号器。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5245380A JP3034408B2 (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | シフト回路及び可変長符号復号器 |
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KR1019940024909A KR0162935B1 (ko) | 1993-09-30 | 1994-09-30 | 시프트 회로 및 가변 길이 부호 복호기 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5245380A JP3034408B2 (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | シフト回路及び可変長符号復号器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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