JPH07141146A - Burrel shifter - Google Patents

Burrel shifter

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Publication number
JPH07141146A
JPH07141146A JP5286551A JP28655193A JPH07141146A JP H07141146 A JPH07141146 A JP H07141146A JP 5286551 A JP5286551 A JP 5286551A JP 28655193 A JP28655193 A JP 28655193A JP H07141146 A JPH07141146 A JP H07141146A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
multiplexer
signal
shift amount
control signal
decoder
Prior art date
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Pending
Application number
JP5286551A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akireeshi Parameeshiyua
アキレーシ パラメーシュア
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPH07141146A publication Critical patent/JPH07141146A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To shorten the delay time of a burrel shifter and to reduce its circuit area. CONSTITUTION:This burrel shifter is provided with a decoder 42 for inputting and decoding a shifted quantity signal SAO and outputting a 2-bit multiplexer control signal, a multiplexer 48 for outputting data output signals obtained by shifting data signals DO to D63 based upon the multiplexer control signal, a decoder 43 for inputting and decoding shifted quantity signals SA1 to SA2 and outputting a 4-bit multiplexer control signal, a multiplexer 49 for shifting data output signals based upon the multiplexer control signal, a decoder 44 for inputting and decoding shifted quantity signals SA3 to SA5 and outputting an 8-bit multiplexer control signal, and a multiplexer 50 for outputting data output signals O0 to O63 obtained by shifting data output signals based upon the multiplexer control signal.

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、バレルシフタに関し、
特に汎用マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、
あるいはディジタル信号プロセッサあるいは集積回路に
おいてディジタル信号をシフトするために用いられるも
のに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a barrel shifter,
General purpose microprocessors, microcontrollers,
Alternatively, it relates to that used for shifting digital signals in a digital signal processor or integrated circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の64ビット幅のバレルシフタにつ
いて、図面を用いて説明する。
2. Description of the Related Art A conventional 64-bit width barrel shifter will be described with reference to the drawings.

【0003】図4に、従来のバレルシフタの構成の一例
を示す。
FIG. 4 shows an example of the structure of a conventional barrel shifter.

【0004】入力バッファ16に64ビット幅のデータ
信号D0〜D63が入力され、増幅された後マルチプレ
クサ14に出力される。
64-bit wide data signals D0 to D63 are input to the input buffer 16, amplified and output to the multiplexer 14.

【0005】また、6:64デコーダ12に6ビットの
シフト量信号SA0〜SA5が入力され、解読されてマ
ルチプレクサ制御信号C0〜C63がマルチプレクサ制
御線13を介してマルチプレクサ14に出力される。
Further, 6-bit shift amount signals SA0 to SA5 are input to the 6:64 decoder 12, decoded, and multiplexer control signals C0 to C63 are output to the multiplexer 14 via the multiplexer control line 13.

【0006】マルチプレクサ14は、64×64のマト
リクス状にトランジスタから成るスイッチング素子が配
置された構成を持っている。そして、マルチプレクサ制
御信号C0〜C63によりマルチプレクサ14が駆動さ
れ、各スイッチング素子の開閉状態が設定される。これ
によりシフト量が決定され、データ信号D0〜D63を
シフトする。シフトされたデータ信号O0〜O63は、
出力バッファ15で増幅された後、出力される。
The multiplexer 14 has a structure in which switching elements composed of transistors are arranged in a 64 × 64 matrix. Then, the multiplexer 14 is driven by the multiplexer control signals C0 to C63, and the open / closed state of each switching element is set. This determines the shift amount and shifts the data signals D0 to D63. The shifted data signals O0-O63 are
After being amplified by the output buffer 15, it is output.

【0007】図5に、従来の他のバレルシフタの構成を
示す。このバレルシフタでは、シフト量信号SA0〜S
A5が1ビット毎に6つの1:2デコーダ22でデコー
ドされて、マルチプレクサ制御信号がマルチプレクサ制
御線23よりマルチプレクサ24a〜24fに出力され
る。
FIG. 5 shows the structure of another conventional barrel shifter. In this barrel shifter, the shift amount signals SA0 to S
A5 is decoded by six 1: 2 decoders 22 for each bit, and a multiplexer control signal is output from the multiplexer control line 23 to the multiplexers 24a to 24f.

【0008】入力バッファ26により増幅されたデータ
信号D0〜D63が1段目のマルチプレクサ24aに入
力される。マルチプレクサ24a〜24fは、64×2
のマトリクス状にスイッチング素子が配置されたものが
6段階に分割されて配置されている。この6つに分割さ
れたマルチプレクサ24a〜24fに、2ビットのマル
チプレクサ制御信号がそれぞれ与えられてシフト量が決
定される。1段目のマルチプレクサ24aではマルチプ
レクサ制御信号に従い、0又は1ビットシフトする。2
段目のマルチプレクサ24bは0又は2ビットシフト
し、3段目のマルチプレクサ24cは0又は4ビットシ
フトする。4段目のマルチプレクサ24dは0又は8ビ
ットシフトし、5段目のマルチプレクサ24eは0又は
16ビットシフトを行い、さらに、6段目のマルチプレ
クサ24fは0又は32ビットシフトする。そして、6
段目のマルチプレクサ24fからは、最終的にシフトさ
れたデータ信号O0〜O63が出力される。このデータ
信号O0〜O63は、出力バッファ25により増幅され
て外部へ出力される。
The data signals D0 to D63 amplified by the input buffer 26 are input to the first stage multiplexer 24a. The multiplexers 24a to 24f are 64 × 2
The switching elements arranged in a matrix are divided into six stages and arranged. A 2-bit multiplexer control signal is applied to each of the six divided multiplexers 24a to 24f to determine the shift amount. The first-stage multiplexer 24a shifts by 0 or 1 bit in accordance with the multiplexer control signal. Two
The multiplexer 24b in the third stage shifts by 0 or 2 bits, and the multiplexer 24c in the third stage shifts by 0 or 4 bits. The multiplexer 24d in the fourth stage shifts 0 or 8 bits, the multiplexer 24e in the fifth stage shifts 0 or 16 bits, and the multiplexer 24f in the sixth stage shifts 0 or 32 bits. And 6
The finally shifted data signals O0 to O63 are output from the multiplexer 24f in the stage. The data signals O0 to O63 are amplified by the output buffer 25 and output to the outside.

【0009】近年では、図6に示されるようなバレルシ
フタも提案されている。シフト量信号SA0〜SA2
と、シフト量信号SA3〜SA5がそれぞれデコーダ3
3及びデコーダ32にそれぞれ入力されてデコードされ
る。デコードされた後、8ビットずつのマルチプレクサ
制御信号がマルチプレクサ制御線35及び34より出力
される。
In recent years, a barrel shifter as shown in FIG. 6 has also been proposed. Shift amount signal SA0-SA2
And the shift amount signals SA3 to SA5 are supplied to the decoder 3 respectively.
3 and the decoder 32, respectively, to be decoded. After being decoded, 8-bit multiplexer control signals are output from the multiplexer control lines 35 and 34.

【0010】入力バッファ39で増幅されたデータ信号
D0〜D63は、2段階に分割された64×8:1マル
チプレクサ37に入力される。マルチプレクサ37及び
36には、それぞれマルチプレクサ制御信号が入力さ
れ、シフトされる。1段目のマルチプレクサ37では0
から7ビットのいずれかのシフト量が設定され、マルチ
プレクサ36ではバイトステップで0〜56ビットのい
ずれかのシフト量が設定される。マルチプレクサ36か
ら最終的にシフトの終了したデータ信号O0〜O63が
出力され、出力バッファ38で増幅された後、外部へ出
力される
The data signals D0 to D63 amplified by the input buffer 39 are input to the 64 × 8: 1 multiplexer 37 divided into two stages. A multiplexer control signal is input to each of the multiplexers 37 and 36 and shifted. 0 in the first-stage multiplexer 37
To 7 bits are set, and the multiplexer 36 sets any of 0 bits to 56 bits in byte steps. The shifted data signals O0 to O63 are finally output from the multiplexer 36, amplified by the output buffer 38, and then output to the outside.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
のバレルシフタには次のような問題があった。
However, the conventional barrel shifter described above has the following problems.

【0012】図4に示されたバレルシフタは、フルデコ
ード方式に基づくもので、速度の面では速いがマルチプ
レクサ制御線13が64ビット分必要であり、また64
×64:1マルチプレクサ14の面積が大きいという問
題があった。逆に、図5に示されたバレルシフタは、シ
フト量信号SA0〜SA5を1ビットずつ分けてデコー
ドするビットデコード方式によるもので、マルチプレク
サ制御線23の本数も少なく、マルチプレクサ24の面
積を縮小することができる。しかし、速度において図4
に示されたバレルシフタよりも遅いという問題があっ
た。
The barrel shifter shown in FIG. 4 is based on the full decoding method, and although it is fast in terms of speed, it requires 64 bits for the multiplexer control line 13, and 64
There is a problem that the area of the x64: 1 multiplexer 14 is large. On the contrary, the barrel shifter shown in FIG. 5 is based on a bit decoding method in which the shift amount signals SA0 to SA5 are divided and decoded one bit at a time. You can However, in speed
It was slower than the barrel shifter shown in.

【0013】図6に示されたバレルシフタは、シフト量
信号SA0〜SA5を2段階に分けてデコードするとい
うパーシャルデコード方式を採用しており、フルデコー
ド方式の高速化とビットデコード方式の高集積化の利点
を合わせることを目的として構成されている。
The barrel shifter shown in FIG. 6 employs a partial decoding system in which the shift amount signals SA0 to SA5 are decoded in two stages, and the full decoding system is speeded up and the bit decoding system is highly integrated. It is configured to combine the advantages of.

【0014】しかし、この図6に示されたバレルシフタ
においても、十分に速度を向上させることができなかっ
た。バレルシフタでは、1段目のマルチプレクサ37に
おけるシフト動作が、全体の動作時間に占める影響が大
きい。ところが、1段目のマルチプレクサ37に与える
べきマルチプレクサ制御信号を発生するデコーダ33に
おいて、3ビットのシフト量信号SA0〜SA2をデコ
ードするのに時間を要していた。また、このバレルシフ
タでは面積においても十分に縮小することができなかっ
た。
However, even the barrel shifter shown in FIG. 6 could not sufficiently improve the speed. In the barrel shifter, the shift operation in the first-stage multiplexer 37 has a large influence on the entire operation time. However, it takes time for the decoder 33 that generates the multiplexer control signal to be given to the first-stage multiplexer 37 to decode the 3-bit shift amount signals SA0 to SA2. In addition, this barrel shifter could not be sufficiently reduced in area.

【0015】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、遅延時間と回路面積を減少させることのできるバレ
ルシフタを提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a barrel shifter capable of reducing the delay time and the circuit area.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明のバレルシフタ
は、データ信号及びシフト量信号を入力され、前記シフ
ト量信号に基づいたシフト量だけ前記データ信号をシフ
トして出力するバレルシフタにおいて、前記シフト量信
号に含まれる第1のシフト量信号を入力されてデコード
し、第1のマルチプレクサ制御信号を出力する第1のデ
コーダと、前記第1のマルチプレクサ制御信号及び前記
データ信号を与えられ、前記第1のマルチプレクサ制御
信号に基づいて前記データ信号をシフトし第1のデータ
出力信号を出力する第1のマルチプレクサと、前記シフ
ト量信号に含まれる第2のシフト量信号を入力されてデ
コードし、第2のマルチプレクサ制御信号を出力する第
2のデコーダと、前記第2のマルチプレクサ制御信号及
び前記第1のデータ出力信号を与えられ、前記第2のマ
ルチプレクサ制御信号に基づいて前記第1のデータ出力
信号をシフトし第2のデータ出力信号を出力する第2の
マルチプレクサと、前記シフト量信号に含まれる第3の
シフト量信号を入力されてデコードし、第3のマルチプ
レクサ制御信号を出力する第3のデコーダと、前記第3
のマルチプレクサ制御信号及び前記第2のデータ出力信
号を与えられ、前記第3のマルチプレクサ制御信号に基
づいて前記第2のデータ出力信号をシフトし第3のデー
タ出力信号を出力する第3のマルチプレクサとを備え、
前記第1のシフト量信号、前記第2のシフト量信号及び
前記第3のシフト量信号は順にビット数が大きくなるよ
うに設定されていることを特徴としている。
A barrel shifter of the present invention is a barrel shifter which receives a data signal and a shift amount signal, shifts the data signal by a shift amount based on the shift amount signal, and outputs the shifted data signal. A first decoder that receives a first shift amount signal included in a signal, decodes the first shift amount signal, and outputs a first multiplexer control signal; and the first multiplexer control signal and the data signal. A first multiplexer that shifts the data signal based on the multiplexer control signal and outputs a first data output signal; and a second shift amount signal included in the shift amount signal that is input and decoded, and Second decoder for outputting the multiplexer control signal of the second multiplexer, the second multiplexer control signal and the first data A second multiplexer that receives a force signal and shifts the first data output signal based on the second multiplexer control signal to output a second data output signal; and a third multiplexer included in the shift amount signal. A third decoder for receiving and decoding a shift amount signal of the second multiplexer and outputting a third multiplexer control signal;
A third multiplexer that is provided with the multiplexer control signal and the second data output signal, shifts the second data output signal based on the third multiplexer control signal, and outputs the third data output signal. Equipped with
The first shift amount signal, the second shift amount signal, and the third shift amount signal are set such that the number of bits increases in order.

【0017】[0017]

【作用】第1、第2及び第3のデコーダのうち、第1の
デコーダに入力されデコードされる第1のシフト量信号
のビット数が最も小さいため、この第1のデコーダにお
けるデコード時間は最も短く、第1のデコーダから第1
のマルチプレクサ制御信号が出力されるまでに要する時
間は短く、第1のマルチプレクサにおけるシフト動作を
迅速に開始することができる。2段目における第2のデ
コーダでは、2番目にビット数が小さい第2のシフト量
信号が入力されてデコードされ、第2のマルチプレクサ
制御信号が出力されて第2のマルチプレクサに与えられ
る。第2のマルチプレクサでは、第1のマルチプレクサ
から第1のデータ出力信号を与えられるまでに要する時
間と、第2のマルチプレクサ制御信号とを与えられるま
でに要する時間とがほぼ一致し無駄な時間を消費しな
い。次に、3段目の第3のデコーダでは、最もビット数
が大きい第3のシフト量信号をデコードするため時間を
要するが、第2のマルチプレクサから第2のデータ出力
信号が出力されて第3のマルチプレクサに与えられるま
でに要する時間と、第3のデコーダから第3のマルチプ
レクサ制御信号が第3のマルチプレクサに与えられるま
でに要する時間とがほぼ一致しており、全体の動作時間
を短縮することができる。
Since the number of bits of the first shift amount signal input to and decoded by the first decoder is the smallest among the first, second and third decoders, the decoding time in this first decoder is the smallest. Short, first decoder to first
The time required until the multiplexer control signal of (1) is output is short, and the shift operation in the first multiplexer can be started quickly. In the second decoder in the second stage, the second shift amount signal having the second smallest number of bits is input and decoded, and the second multiplexer control signal is output and given to the second multiplexer. In the second multiplexer, the time required to give the first data output signal from the first multiplexer and the time required to give the second multiplexer control signal are substantially equal to each other, resulting in wasted time. do not do. Next, in the third decoder of the third stage, it takes time to decode the third shift amount signal having the largest number of bits, but the second multiplexer outputs the second data output signal and the third data is output. The time required for the third multiplexer to be supplied to the third multiplexer and the time required for the third decoder to supply the third multiplexer control signal to the third multiplexer are substantially the same, and the overall operation time can be shortened. You can

【0018】[0018]

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。本実施例のバレルシフタは、マルチプレ
クサを複数段に分割し、それぞれのマルチプレクサでシ
フトするビット数を1段目から順次大きくしていく点に
特徴がある。1段目のマルチプレクサでは、高速で動作
するように2:1マルチプレクサでシフトを行う。次
に、2段目のマルチプレクサでは1段目よりも遅い例え
ば4:1マルチプレクサでシフトする。これにより、2
段目のマルチプレクサにおける長いデコード時間及び駆
動時間は、1段目のマルチプレクサにおける短いデコー
ド時間及びマルチプレクス時間とで時間をオーバラップ
することができるため、無駄な時間が生じない。このよ
うに、後段へ行くほどシフト量を大きくしてデコーダに
おけるデコード時間が長くなるようにすることで、後段
の長いデコード時間及び駆動時間を前段の短いデコード
時間及びマルチプレクス時間でオーバラップさせてい
く。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The barrel shifter of this embodiment is characterized in that the multiplexer is divided into a plurality of stages and the number of bits to be shifted by each multiplexer is sequentially increased from the first stage. In the first-stage multiplexer, the 2: 1 multiplexer shifts so as to operate at high speed. Next, the second-stage multiplexer shifts with a 4: 1 multiplexer, which is slower than the first-stage multiplexer. This gives 2
The long decode time and drive time in the first stage multiplexer can overlap the short decode time and multiplex time in the first stage multiplexer, so no wasted time is generated. In this way, by increasing the shift amount toward the subsequent stage and increasing the decoding time in the decoder, the long decoding time and drive time in the latter stage are overlapped with the short decoding time and multiplex time in the preceding stage. Go.

【0019】また、1段目のマルチプレクサを2:1の
シフトに設定することで、スイッチング素子として用い
るパストランジスタで構成するのでなく、論理ゲートで
構成することができる。パストランジスタでマルチプレ
クサを構成したのではパストランジスタを通過する際に
電位が降下するので入力側に入力バッファを設け、増幅
しておく必要がある。しかし、マルチプレクサを論理ゲ
ートで構成することにより入力バッファが不要になり、
より高速化が可能となる。
Further, by setting the first-stage multiplexer to the shift of 2: 1, it is possible to form not the pass transistor used as the switching element but the logic gate. If the multiplexer is composed of pass transistors, the potential drops when passing through the pass transistors, so it is necessary to provide an input buffer on the input side for amplification. However, by configuring the multiplexer with logic gates, the input buffer becomes unnecessary,
Higher speed is possible.

【0020】図1に、本実施例による64ビット幅を持
つバレルシフタの具体的な構成を示す。このバレルシフ
タは、シフト動作を3段階に分けて行う。1段目に64
×2:1マルチプレクサ/入力バッファ48が設けられ
ている。上述のように、1段目に2:1マルチプレクサ
48を設けることで、例えば図2に示されるような論理
ゲートでこのマルチプレクサ48を構成することがで
き、入力バッファを入力段に設ける必要がなくなる。
FIG. 1 shows a specific construction of the barrel shifter having a 64-bit width according to this embodiment. This barrel shifter performs shift operation in three stages. 64 in the first stage
A × 2: 1 multiplexer / input buffer 48 is provided. As described above, by providing the 2: 1 multiplexer 48 in the first stage, the multiplexer 48 can be configured by the logic gate as shown in FIG. 2, for example, and it is not necessary to provide the input buffer in the input stage. .

【0021】最下位の1ビットのシフト量信号SA0が
デコーダ42に与えられて2ビットのマルチプレクサ制
御信号がマルチプレクサ制御線45よりマルチプレクサ
48に与えられる。このマルチプレクサ制御信号により
マルチプレクサ48の駆動が制御されシフト量が0又は
1ビットに設定される。このマルチプレクサ48におけ
るシフトは、3段階に設けられたマルチプレクサ48〜
50のうちで、最もシフト量が小さい。
The least significant 1-bit shift amount signal SA0 is applied to the decoder 42 and a 2-bit multiplexer control signal is applied to the multiplexer 48 from the multiplexer control line 45. The multiplexer control signal controls the driving of the multiplexer 48 and sets the shift amount to 0 or 1 bit. The shift in the multiplexer 48 is performed by the multiplexers 48 provided in three stages.
Among the 50, the shift amount is the smallest.

【0022】マルチプレクサ48を、図2に示されたよ
うに各ビット毎にNANDゲート60、62及び63で
構成した場合、1ビットの相補的信号(/シフト信号及
びシフト信号)とデータ信号(データビットN及びN+
1)とがNANDゲート62及び63にそれぞれ入力さ
れ、その出力がNANDゲート60に入力されてシフト
された出力Nが得られる。
When the multiplexer 48 is constituted by NAND gates 60, 62 and 63 for each bit as shown in FIG. 2, a 1-bit complementary signal (/ shift signal and shift signal) and a data signal (data Bits N and N +
1) and 1 are input to the NAND gates 62 and 63, respectively, and the outputs thereof are input to the NAND gate 60 to obtain the shifted output N.

【0023】2段目には64×4:1マルチプレクサ4
9が設けられている。このマルチプレクサ49における
シフト量は、2ビットのシフト量信号SA1及びSA2
を入力されるデコーダ43からの出力に基づいて、2ビ
ットステップで0から6ビットのいずれかに設定され
る。1段目のマルチプレクサ48からの出力をデータ線
53を介して与えられ、シフトした出力をデータ線54
を介して64×8:1マルチプレクサ50に出力する。
The second stage is a 64 × 4: 1 multiplexer 4
9 is provided. The shift amount in the multiplexer 49 is the 2-bit shift amount signals SA1 and SA2.
Is set to any of 0 to 6 bits in a 2-bit step based on the output from the decoder 43 that is input. The output from the first-stage multiplexer 48 is given via the data line 53, and the shifted output is supplied to the data line 54.
Output to the 64 × 8: 1 multiplexer 50 via.

【0024】マルチプレクサ50のシフト量は、3ビッ
トのシフト量信号SA3〜SA5を入力されたデコーダ
44がデコードした結果に基づいて、0から56ビット
のいずれかに設定される。この最終段に設けられたマル
チプレクサ50のシフト量が最も大きくバイト単位で行
われる。マルチプレクサ50によりシフトされたデータ
信号O0〜O63は、出力バッファ51に与えられて増
幅された後外部へ出力される。
The shift amount of the multiplexer 50 is set to any of 0 to 56 bits based on the result of decoding of the 3-bit shift amount signals SA3 to SA5 by the input decoder 44. The shift amount of the multiplexer 50 provided at the final stage is the largest and is performed in byte units. The data signals O0 to O63 shifted by the multiplexer 50 are supplied to the output buffer 51, amplified, and then output to the outside.

【0025】本実施例では、1段目の2:1マルチプレ
クサ48におけるシフト動作が最も速く、デコーダ42
におけるデコード時間も最も短い。このため、マルチプ
レクサ48に入力バッファを介さずに入力されるデータ
信号D0〜D63を、待たせることなく迅速にシフトす
ることができる。
In the present embodiment, the shift operation in the first-stage 2: 1 multiplexer 48 is the fastest, and the decoder 42
Also has the shortest decoding time. Therefore, the data signals D0 to D63 that are input to the multiplexer 48 without passing through the input buffer can be shifted quickly without waiting.

【0026】1段目のマルチプレクサ48で高速にシフ
トされた出力は、2段目のマルチプレクサ49に入力さ
れる。ここで、1段目のマルチプレクサ48からの出力
が2段目のマルチプレクサ49に入力される前に、デコ
ーダ43でのデコード動作が終了する。このデコーダ4
3は、2番目にビット数の小さいシフト量信号SA1及
びSA2を入力されるため、デコード時間も2番目に短
い。よって、マルチプレクサ49でのシフト動作が開始
されるタイミングと、デコーダ43からのデコード結果
が出力されるタイミングとがほぼ一致し、無駄な時間を
生じない。
The output shifted at high speed by the first-stage multiplexer 48 is input to the second-stage multiplexer 49. Here, before the output from the first-stage multiplexer 48 is input to the second-stage multiplexer 49, the decoding operation of the decoder 43 is completed. This decoder 4
3 receives the shift amount signals SA1 and SA2 having the second smallest number of bits, and thus has the second shortest decoding time. Therefore, the timing at which the shift operation in the multiplexer 49 is started and the timing at which the decoding result is output from the decoder 43 are substantially coincident with each other, and no wasted time is generated.

【0027】上述した従来のバレルシフタにおいて、複
数段に分けてシフト動作を行う図6に示されたもので
は、1段目におけるデコーダのデコード時間及びマルチ
プレクサにおけるシフト時間が長いことが最も大きな問
題であった。これに対し、本実施例では1段目のデコー
ド時間及びシフト時間は最も短いため、全体の動作に与
える影響が小さい。
In the conventional barrel shifter described above, which is shown in FIG. 6 in which the shift operation is divided into a plurality of stages, the biggest problem is that the decode time of the decoder in the first stage and the shift time of the multiplexer are long. It was On the other hand, in the present embodiment, the decoding time and shift time of the first stage are the shortest, so that the influence on the entire operation is small.

【0028】2段目のマルチプレクサ49でのシフト動
作は、1段目よりも遅い。しかし、デコーダ44でのデ
コード時間は3ビットのシフト量信号SA3〜SA5を
デコードするため長く、マルチプレクサ49のシフト結
果が最終段のマルチプレクサ50に与えられるタイミン
グと、デコーダ44のデコード結果がマルチプレクサ5
0に与えられるタイミングとがほぼ一致し、時間を無駄
にしない。
The shift operation in the second stage multiplexer 49 is slower than that in the first stage. However, the decoding time in the decoder 44 is long because the 3-bit shift amount signals SA3 to SA5 are decoded, and the timing at which the shift result of the multiplexer 49 is given to the final stage multiplexer 50 and the decoding result of the decoder 44 are determined by the multiplexer 5.
The timing given to 0 almost coincides with the time, and no time is wasted.

【0029】本実施例では、64ビット幅を持つものを
例にとり示したが、本発明はこのビット幅に限定される
ものではない。
In the present embodiment, an example having a 64-bit width is shown, but the present invention is not limited to this bit width.

【0030】図3に64ビット幅以外のシフト幅を持つ
バレルシフタに本発明を適用した場合における各段階別
のシフト量を示す。128ビットの幅を持つバレルシフ
タでは、1段目から順に1、2、4ビットにシフト量を
設定する。256ビットの幅を持つバレルシフタでは、
1、2、5、又は1、3、4ビットに設定する。同様
に、512ビット幅のバレルシフタでは、1、3、5ビ
ットに設定し、1024ビット幅のバレルシフタでは、
1、2、3、4ビットに設定する。このように、シフト
するビット数が1段目から順次大きくなっていくように
設定すればよい。
FIG. 3 shows the shift amount for each stage when the present invention is applied to a barrel shifter having a shift width other than the 64-bit width. In the barrel shifter having a width of 128 bits, the shift amount is set to 1, 2, and 4 bits in order from the first stage. With a 256-bit wide barrel shifter,
Set to 1, 2, 5 or 1, 3, 4 bits. Similarly, for a 512 bit wide barrel shifter, set to 1, 3, 5 bits, and for a 1024 bit wide barrel shifter,
Set to 1, 2, 3, 4 bits. In this way, the number of bits to be shifted may be set to increase sequentially from the first stage.

【0031】以上のように、本実施例によれば動作時間
を従来よりも短縮することができる。さらに、デコーダ
42〜44とマルチプレクサ48〜50とを接続するマ
ルチプレクサ制御線45〜47は、全体で14ビット分
(=2+4+8)で足りる。従来は、図4に示されたバ
レルシフタでは64ビット分必要であったのに比べて、
明らかに面積を縮小することができる。また、図5に示
されたバレルシフタではマルチプレクサ制御線は12ビ
ットであり、図6に示されたバレルシフタではマルチプ
レクサ制御線は16ビットであるが、本実施例は入力バ
ッファが不要であるため、やはり従来のものよりも面積
を縮小することができる。
As described above, according to this embodiment, the operation time can be shortened as compared with the conventional case. Further, the multiplexer control lines 45 to 47 connecting the decoders 42 to 44 and the multiplexers 48 to 50 need only 14 bits (= 2 + 4 + 8) in total. Conventionally, the barrel shifter shown in FIG. 4 required 64 bits,
The area can obviously be reduced. Further, in the barrel shifter shown in FIG. 5, the multiplexer control line is 12 bits, and in the barrel shifter shown in FIG. 6, the multiplexer control line is 16 bits. The area can be reduced as compared with the conventional one.

【0032】[0032]

【発明の効果】本発明のバレルシフタは、デコーダ及び
バレルシフタが複数段に分けて構成され、デコーダに入
力されるシフト量信号のビット数が1段目から順次大き
くなるように設定されているため、1段目のデコーダの
デコード時間とマルチプレクサにおける駆動時間とが最
も短く、このマルチプレクサに入力されるデータ信号を
迅速にシフトすることができ、2段目以降ではデコーダ
のデコード時間とマルチプレクサの駆動時間とが順次長
くなるように設定されており全体の動作時間を短縮する
ことができ、さらにデコーダから出力されるマルチプレ
クサ制御信号の全体のビット数を減少させて面積を縮小
することが可能である。
According to the barrel shifter of the present invention, the decoder and the barrel shifter are divided into a plurality of stages, and the number of bits of the shift amount signal input to the decoder is set to increase sequentially from the first stage. The decode time of the first-stage decoder and the drive time of the multiplexer are the shortest, and the data signal input to this multiplexer can be shifted quickly, and the decode time of the decoder and the drive time of the multiplexer can be changed from the second stage onward. Are sequentially set to be longer, the overall operation time can be shortened, and the total number of bits of the multiplexer control signal output from the decoder can be reduced to reduce the area.

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

【図1】本発明の一実施例による64ビット幅のバレル
シフタの構成を示した回路図。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a 64-bit width barrel shifter according to an embodiment of the present invention.

【図2】同バレルシフタにおける1段目のマルチプレク
サの構成を示した回路図。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of a first stage multiplexer in the barrel shifter.

【図3】本発明を64〜1024ビット幅のバレルシフ
タに適用した場合における段階別のシフト量ビットを示
した説明図。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing shift amount bits for each stage when the present invention is applied to a barrel shifter having a width of 64 to 1024 bits.

【図4】従来のフルデコード方式による64ビット幅の
バレルシフタの構成を示した回路図。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of a 64-bit width barrel shifter according to a conventional full decoding method.

【図5】従来のビットデコード方式による64ビット幅
のバレルシフタの構成を示した回路図。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of a 64-bit width barrel shifter according to a conventional bit decoding method.

【図6】従来のパーシャルデコード方式による64ビッ
ト幅のバレルシフタの構成を示した回路図。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration of a 64-bit width barrel shifter according to a conventional partial decoding method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

42,43,44 デコーダ 45,46,47 マルチプレクサ制御線 48,49,50 マルチプレクサ 51 出力バッファ 52,53,54,55 データ線 SA0〜SA5 シフト量信号 42, 43, 44 Decoder 45, 46, 47 Multiplexer control line 48, 49, 50 Multiplexer 51 Output buffer 52, 53, 54, 55 Data line SA0-SA5 Shift amount signal

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】データ信号及びシフト量信号を入力され、
前記シフト量信号に基づいたシフト量だけ前記データ信
号をシフトして出力するバレルシフタにおいて、 前記シフト量信号に含まれる第1のシフト量信号を入力
されてデコードし、第1のマルチプレクサ制御信号を出
力する第1のデコーダと、 前記第1のマルチプレクサ制御信号及び前記データ信号
を与えられ、前記第1のマルチプレクサ制御信号に基づ
いて前記データ信号をシフトし第1のデータ出力信号を
出力する第1のマルチプレクサと、 前記シフト量信号に含まれる第2のシフト量信号を入力
されてデコードし、第2のマルチプレクサ制御信号を出
力する第2のデコーダと、 前記第2のマルチプレクサ制御信号及び前記第1のデー
タ出力信号を与えられ、前記第2のマルチプレクサ制御
信号に基づいて前記第1のデータ出力信号をシフトし第
2のデータ出力信号を出力する第2のマルチプレクサ
と、 前記シフト量信号に含まれる第3のシフト量信号を入力
されてデコードし、第3のマルチプレクサ制御信号を出
力する第3のデコーダと、 前記第3のマルチプレクサ制御信号及び前記第2のデー
タ出力信号を与えられ、前記第3のマルチプレクサ制御
信号に基づいて前記第2のデータ出力信号をシフトし第
3のデータ出力信号を出力する第3のマルチプレクサと
を備え、 前記第1のシフト量信号、前記第2のシフト量信号及び
前記第3のシフト量信号は順にビット数が大きくなるよ
うに設定されていることを特徴とするバレルシフタ。
1. A data signal and a shift amount signal are input,
In a barrel shifter that shifts and outputs the data signal by a shift amount based on the shift amount signal, a first shift amount signal included in the shift amount signal is input and decoded, and a first multiplexer control signal is output. A first decoder for providing the first multiplexer control signal and the data signal, and the first multiplexer outputs the first data output signal by shifting the data signal based on the first multiplexer control signal. A multiplexer, a second decoder which receives and decodes a second shift amount signal included in the shift amount signal, and outputs a second multiplexer control signal, the second multiplexer control signal and the first multiplexer A first data output signal based on the second multiplexer control signal. A second multiplexer for shifting and outputting a second data output signal; and a third decoder for receiving and decoding a third shift amount signal included in the shift amount signal and outputting a third multiplexer control signal. And the third multiplexer control signal and the second data output signal are given, and the second data output signal is shifted based on the third multiplexer control signal to output the third data output signal. And a third multiplexer, wherein the first shift amount signal, the second shift amount signal, and the third shift amount signal are set such that the number of bits increases in order. .
【請求項2】前記第1のシフト量信号は1ビットであ
り、 前記第1のマルチプレクサは論理ゲートを用いて構成さ
れ、前記第1のマルチプレクサ制御信号に基づき0又は
1ビットだけ前記データ信号をシフトするものであるこ
とを特徴とする請求項1記載のバレルシフタ。
2. The first shift amount signal is 1 bit, the first multiplexer is configured by using a logic gate, and the data signal is 0 or 1 bit based on the first multiplexer control signal. The barrel shifter according to claim 1, wherein the barrel shifter shifts.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5941937A (en) * 1996-10-29 1999-08-24 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Layout structure for barrel shifter with decode circuit

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5941937A (en) * 1996-10-29 1999-08-24 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Layout structure for barrel shifter with decode circuit

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