JPH07202681A - 論理演算器および演算方法 - Google Patents

論理演算器および演算方法

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JPH07202681A
JPH07202681A JP6282270A JP28227094A JPH07202681A JP H07202681 A JPH07202681 A JP H07202681A JP 6282270 A JP6282270 A JP 6282270A JP 28227094 A JP28227094 A JP 28227094A JP H07202681 A JPH07202681 A JP H07202681A
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JP6282270A
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Jin Up Kim
ジン オプ キム
Sun Yong Kim
ソン ヨン キム
Jeom Do Lee
ゾム ド リ
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Original Assignee
Electronics and Telecommunications Research Institute ETRI
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
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    • H03K19/094Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices using field-effect transistors
    • H03K19/09425Multistate logic

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、2値数同士の論理演算機能を含み
ながら多値論理値と2値論理値間の直接的な論理演算が
可能な2値−多値論理和、論理積および排他的論理和演
算装置およびその演算方法を提供することを目的とす
る。 【構成】 多値論理信号と多値論理信号の最大値を入力
し、2値論理信号値に従って一つの入力だけを選択して
出力するスイッチ3を具備する。2値−多値論理積演算
は多値論理信号と多値論理信号の最小値を入力し、2値
論理信号値に従って一つの入力だけを選択して出力する
スイッチ13を具備する。2値−多値排他的論理和演算
は多値論理信号と多値論理信号の補数値を入力し、2値
論理信号値に従って一つの入力だけを選択して出力する
スイッチ24を具備する。これにより本発明は経済的で
簡単な回路構成を可能ならしめる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は論理演算器および演算方
法に関し、特に多値論理と2値論理信号に係る論理演算
器および演算方法に関する。
【0002】なお、本明細書の記述は本件出願の優先権
の基礎たる韓国特許出願第1993−25909号,韓
国特許出願第1993−25910号および韓国特許出
願第1993−25911号の明細書の記載に基づくも
のであって、当該韓国特許出願の番号を参照することに
よって当該韓国特許出願の明細書の記載内容が本明細書
の一部分を構成するものとする。
【0003】
【従来の技術】現代の多くの電子装置はデジタル信号を
処理するデジタル信号処理を基本としている。ここで、
デジタル信号処理とは、アナログ信号からA/D(An
alog to Digital)変換器を経て作られ
たデジタルデータを目的に合うよう処理して望む結果を
得る信号処理方法である。
【0004】一般的に、デジタル信号は2値数(Bin
ary)で表示され、このような2値数同士の論理演算
を行う演算装置がデジタル信号装置に多く用いられてい
る。このような論理演算器のうち既存の論理演算器は、
入力が2値数のみを対象とする。
【0005】以下、従来の論理演算器の構成およびその
作用について考察してみれば、次の通りである。
【0006】先ず、既存の2値論理和演算装置の真理値
表を図1に示す。このような論理和演算信号は、通常加
算信号+で表示するが、本明細書においては算術加算記
号+と区別するために=+=で表示する。既存の2値論
理和演算器の信号関係は図2の通りである。
【0007】図1の2値論理和に係る真理値表は、図2
の2値論理和演算器の入出力を示す。すなわち、図2の
二つの入力が論理“0”と論理“0”である場合は出力
が論理“0”、そして入力が論理“0”と論理“1”で
ある場合は出力が論理“1”、入力が論理“1”と論理
“1”である場合は出力が論理“1”になる。ここで、
論理“0”または論理“1”とは、論理値“0”または
“1”を示すものであって、実際には1Volt、0V
olt等の実際の電圧でマッピングされて使用される。
【0008】そして、既存の2値論理積演算装置の真理
値表を図3に示す。このような論理積演算記号は、通常
‘・’で表示し、既存の2値論理積演算器の信号関係は
図4の通りである。
【0009】図3の2値論理積に係る真理値表は、図4
の2値論理積演算器の入出力を示す。すなわち、図4の
二つの入力が論理“0”と論理“0”である場合は出力
は論理“0”、そして入力が論理“0”と論理“1”で
ある場合は出力は論理“0”、入力が論理“1”と論理
“1”である場合は出力が論理“1”になる。ここで、
論理“0”または論理“1”とは、論理値“0”または
“1”を示すものであって、実際には1Volt、0V
olt等の実際電圧でマッピングされて使用される。こ
のような2値論理積演算器は2値数の列で表示される大
部分のデジタル信号に多く使用されている。
【0010】さらに、既存の2値排他的論理和演算器の
真理値表を図5に示す。このような排他的論理和演算信
号は、
【0011】
【外2】
【0012】既存の2進排他的論理和演算器の信号連結
関係は図6の通りである。
【0013】図5の2値排他的論理和に係る真理値表は
図6の2値排他的論理和演算器の入出力を示す。すなわ
ち、図6の二つの入力が論理“0”と論理“0”である
場合は出力が論理“0”、そして入力が論理“0”と論
理“1”である場合は出力が論理“1”、論理“1”と
論理“1”である場合は出力が論理“0”になる。ここ
で、論理“0”または論理“1”とは、論理値“0”ま
たは“1”を示すものであって、実際には1Volt、
0Volt等の実際電圧でマッピングされて使用され
る。
【0014】このような論理和、2値論理積および2値
排他的論理和演算器は2値数の列で表示される大部分の
デジタル信号処理に多く使用されている。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
2値論理演算器の二つの入力のうち一つの入力が2値論
理値を有しない場合の演算は如何にすべきかが問題にな
る。実際に前述の2値論理値に係る2値論理演算器の出
力は2値論理値を有するが、これらの算術和(算術的な
加算)または算術積(算術的な乗算)等の演算が遂行さ
れた後には多値論理値に変わるようになる。このような
場合、演算対象の多値論理値と2値論理値の演算問題を
解決するためには多数個の2値論理演算器を使用しなけ
れば実現が不可能である。
【0016】2値論理演算器を利用して2値−多値論理
演算を行うための従来技術による構成は、図7ないし図
9に示す通りである。
【0017】図7は2値−多値信号の論理和演算処理の
ための従来技術の構成図、図8は2値−多値信号の論理
積演算処理のための従来技術の構成図、図9は2値−多
値信号の排他的論理和演算処理のための従来技術の構成
図である。
【0018】図7に示す通り、従来の2値−多値論理和
演算のための演算装置は2値論理和演算器を使用するの
で、多値論理値を直接処理することができない。故に、
2値論理値を共通になるよう一つの入力端に受けて、多
値論理値を多数(K)の2値論理値として他の入力端に
それぞれ入力する多数(K)の2値論理和演算器1と、
上記多数(K)の2値論理和演算器1の出力を入力して
算術加算を行う算術加算器2を具備する回路構成により
2値−多値論理和演算を遂行した。
【0019】勿論、ここで上記算術加算器2は多値信号
を作るためのもので、場合によっては算術積算器が使用
されることもあり、上記算術加算器は全加算器(Ful
lAdder)で実現される。
【0020】そして、図8に示す通り、従来の2値−多
値論理積演算のための演算装置は2値論理積演算器を使
用するため、多値論理値を直接処理することができな
い。故に、2値論理値を共通になるように一つの入力端
に受け、多値論理値を多数(K)の2値論理値として他
の入力端にそれぞれ入力する多数(K)の2値論理積演
算器11と、上記多数(K)の2値論理積演算器11の
出力を入力して算術加算を行う算術加算器12を具備す
る回路構成により2値−多値論理積演算を遂行した。勿
論、ここで上記算術加算器12は多値信号を作るための
もので、場合によっては算術積算器が使用されることも
あり、上記算術加算器は全加算器(Full Adde
r)で具現される。
【0021】さらに、図9に示す通り、従来の2値−多
値排他的論理和演算のための演算装置は、2値排他的論
理和演算器を使用するので、多値論理値を直接処理する
ことができない。故に、2値論理値を共通になるよう一
つの入力端に受けて、多値論理値を多数(K)の2値論
理値として他の入力端にそれぞれ入力する多数(K)の
2値排他的論理和演算器21と、上記多数(K)の2値
排他的論理和演算器21の出力を入力して算術加算を行
う算術加算器を具備する回路構成により2値−多値排他
的論理和演算を遂行した。勿論、ここで上記算術加算器
は多値信号を作るためのものであって、場合によっては
算術積算器が使用されることもあり、上記算術加算器は
全加算器(Full Adder)で具現される。
【0022】上記の通り、既存の2値論理演算器を使用
して2値−多値論理演算を行うためには多くの2値論理
演算器が必要になって電子装置に適用する時に電子装置
の回路構成が複雑になる問題点がある。
【0023】上記従来技術の問題点を解決するために案
出した本発明の一番目の目的は、2値数同士の論理和演
算機能を含みながら多値論理値と2値論理値間の直接的
な論理和演算が可能な2値−多値論理和演算器および演
算方法を提供するにある。
【0024】本発明の二番目の目的は、2値数同士の論
理積演算機能を含みながら多値論理値と2値論理値間の
直接的な論理積演算が可能な2値−多値論理積演算器お
よび演算方法を提供するにある。
【0025】本発明の三番目の目的は、2値数同士の排
他的論理和演算機能を含みながら多値論理値と2値論理
値間の直接的な排他的論理和演算が可能な2値−多値排
他的論理和演算器および演算方法を提供することにあ
る。
【0026】
【課題を解決するための手段】上記本発明の一番目の目
的を達成するための2値−多値論理和演算器は、多値論
理値信号源から提供される演算対象の多値論理信号を伝
達する多値信号入力ラインと、上記多値信号の最大値信
号を固定的に伝達する多値信号最大値入力ラインと、上
記多値信号入力ラインと多値信号最大値入力ラインから
の多値論理信号とその最大値信号を入力端にそれぞれ入
力して制御端には他の演算対象の2値信号を入力して、
制御端に入力される2値信号値に従って多値信号や多値
信号の最大値のうち一つを選択して出力する選択手段を
具備する。
【0027】さらに、本発明の一番目の目的を達成する
ための2値−多値論理和演算方法は、2値論理値と多値
論理値を入力して、上記多値論理値の最大値を入力する
第1段階と、上記2値論理値が“0”であると、入力さ
れる多値論理値を取り、上記2値論理値が“1”である
と、多値論理値の最大論理値を取って、演算出力値で出
力する第2段階を具備して行う。
【0028】上記本発明の二番目の目的を達成するため
の2値−多値論理積演算器は、多値論理値信号源から提
供される演算対象の多値論理信号を伝達する多値信号入
力ラインと、上記多値信号の最小値信号を固定的に伝達
する多値信号最小値入力ラインと、上記多値信号入力ラ
インと多値信号最小値入力ラインからの多値論理信号と
その最小値信号を入力端にそれぞれ入力し、制御端には
他の演算対象の2値信号を入力して、制御端に入力され
る2値信号値に従って多値信号の最小値や多値論理信号
値のうち一つを選択して出力する選択手段を具備する。
【0029】さらに、本発明の二番目の目的を達成する
ための2値−多値論理積演算方法は、論理演算対象値と
して2値論理値と多値論理値を入力し、上記多値論理値
の最小値を入力する第1段階と、上記2値論理値が
“0”であると、入力される多値論理信号の最小値を取
り、上記2値論理値が“1”であると、多値論理信号値
を取って、演算出力値で出力する第2段階を具備して行
う。
【0030】上記本発明の三番目の目的を達成するため
の2値−多値排他的論理和演算器は、多値論理値信号源
から提供される演算対象の多値論理信号を伝達する多値
信号入力ラインと、上記多値信号の最大値信号を固定的
に伝達する多値信号最大値入力ラインと、上記多値信号
入力ラインと多値信号最大値入力ラインからの多値論理
信号とその最大値信号をそれぞれ入力して多値論理信号
の最大値から入力される多値論理値を減算して上記多値
論理信号の補数信号を出力する減算手段と、上記多値信
号入力ラインからの多値論理信号と上記減算手段の出力
信号である多値論理信号の補数信号を入力し、制御端に
演算対象の2値論理信号を入力して制御端に入力される
2値信号値に従って多値論理信号や多値論理信号の補数
信号のうち一つを選択して出力する選択手段を具備する
ことを特徴とする。
【0031】さらに、本発明の三番目の目的を達成する
ための2値−多値排他的論理和演算方法は、論理対象値
として2値論理値と多値論理値を入力し、上記多値論理
値の最大値を入力する第1段階と、上記多値論理値の最
大値から入力される多値論理値を減算して、多値論理値
の補数値を求める第2段階と、上記2値論理値が“0”
であると、入力される多値論理値を取り、上記2値論理
値が“1”であると、多値論理値の補数値を取って、演
算出力値として出力する第3段階を具備して行う。
【0032】
【作用】本発明によれば、論理演算対象の多値論理値と
多値論理値の最大論理値とが入力され、更に2値論理値
が入力され、2値論理値が0であると前記多値論理値が
選択され、2値論理値が1であると前期最大論理値が選
択され、選択された値が出力される。
【0033】また本発明によれば、論理演算対象の多値
論理値と多値論理値の最小論理値とが入力され、更に2
値論理値が入力され、2値論理値が0であると前記多値
論理値が選択され、2値論理値が1であると前期最小論
理値が選択され、選択された値が出力される。
【0034】また本発明によれば、論理演算対象の多値
論理値と多値論理値の最大論理値とが入力され、最大論
理値から多値論理値を減じた補数値が求められ、更に2
値論理値が入力され、2値論理値が0であると前期多値
論理値が選択され、2値論理値が1であると前記補数値
が選択され、選択された値が出力される。
【0035】
【実施例】以下、図10以下を参照して本発明の一実施
例を詳細に説明する。
【0036】図10は本発明に係る2値論理値と多値論
理値を入力とする論理和演算の真理値表であり、図11
は図10の真理値表による演算を行う2値−多値論理和
演算器を示す。
【0037】図10からみられるような真理値表による
2値−多値論理和演算は、2値論理信号が“0”である
場合は多値論理信号を、2値論理信号が“1”である場
合には多値論理信号の最大値信号を取って出力する。
【0038】例えば、多値論理入力値が有しうる値の範
囲が“0”から“10”までの数とし、現在入力されて
いる多値論理入力値が“7”であるとすれば、2値論理
入力値が“0”である場合、出力は“7”になり、2値
論理入力値が“1”である場合は、出力値が“10”に
なる。このような論理演算は図11に示す本発明に係る
2値−多値論理和演算器の構成により実現可能である。
【0039】図11に示す通り、本発明に係る2値−多
値論理和演算器は、多値論理値信号源から提供される演
算対象の多値論理信号(R)を伝達する多値信号入力ラ
インと、上記多値信号の最大値信号(Max of
R)を固定的に伝達する多値信号最大値入力ラインと、
上記多値信号入力ラインと多値信号最大値入力ラインか
らの多値論理信号とその最大値信号をそれぞれ入力端に
入力し、制御端には他の演算対象の2値信号を入力し
て、制御端に入力される2値信号が“0”である場合に
は、多値信号を選択して出力し、2値信号が“1”であ
る場合には、多値信号の最大値信号を選択して出力する
スイッチ3を具備する。
【0040】ここで、上記スイッチは制御端を具備する
電子制御スイッチや2:1マルチプレクサー等で具現可
能である。
【0041】このような2値論理と多値論理との論理和
演算は、既存の2値論理同士の論理和演算を含む。すな
わち、前記の多値論理入力値が有しうる値が“0”また
は“1”の論理値だけである場合は、図1の2値論理和
演算の真理値表と同じ結果を有するようになる。
【0042】上記の本発明に係る2値−多値論理和演算
器を使用すると、2値−多値論理和演算を行うにあっ
て、図7の通り、複雑な回路構成が不要になる。これを
具体的に考察してみれば次の通りである。
【0043】先ず、図7に示す回路の論理回路出力に係
る論理式を考察してみれば、その出力をSとするとき、
【0044】
【数1】
【0045】上記の(式1)においてSi は多値論理値
を形成する2値論理値、Pは論理和演算対象の2値論理
値を示し、上記のような論理式の演算のためには、図7
の通り、算術加算器が1個、2値論理和演算器がK個必
要である。(式1)の計算をするにあって、図11の2
値−多値論理和演算器を使用すると、図12のような構
成になるが、図12は本発明に係る2値−多値論理和演
算機の構成例示図であって、図示の通り、多数個(K)
の2値論理値を入力して算術加算するため、多値論理値
を出力する算術加算器4と、上記算術加算器4の出力で
ある多値論理値(R)を一つの入力端に入力し、上記多
値論理値の最大値(Max of R)を他の入力端に
入力し、2値論理値を制御端に入力するスイッチ3を具
備した構成を有する。このとき、多値論理値の最大値
は、回路設計時に既に与えられるので、与えられた固定
値として入力される、図6の出力S′は、次の式で表示
することができる。
【0046】
【数2】
【0047】ここで、<+>は2値−多値論理和演算記
号である。
【0048】図12に示す本発明の構成例に係る2値−
多値論理和演算器が図7の従来技術による回路構成と出
力結果が同一であれば、図12に示す簡単な構成で2値
−多値演算をすることができることが立証される。
【0049】上記の事実に対する証明は、算術加算と2
値論理和が線型演算器(Linear Operato
r)であり、これら演算器の交換および配分法則が成立
するから可能である。
【0050】上記の両式が同じであることを示すため
に、K=3でありSi =(100110101)、S2
=(011001010)、S3 =(11010110
0)、P=(010110010)である場合のSと
S′を比較してみよう。先ず、(式1)による計算値S
は次の通りである。
【0051】
【数3】 S=(100110101)=+=(010110010)+(011001010)=+=(010110010) +(110101100)=+=(010110010) =(110110111)+(011111010)+(110111110) =(2313332231) (式3) また、(式2)の計算値S′は次の通りである。
【0052】
【数4】 S′=[(100110101)+(011001010)+(110101100)]<+>(010110010) =(221212211)<+>(010110010) =(231332231) (式4) 上記の両式(3)と(4)から二つの計算結果は同じ値
を有することが分る。これにより図12に示す本発明を
利用した回路構成は、図7に示す従来の構成と同一の演
算を行うことが分る。
【0053】図12の構成においては、既存の2値論理
和演算器と算術加算器で構成された回路の場合を例示し
たが、2値論理和演算器と算術積算器で構成される論理
回路にも同様に適用可能である。
【0054】図13は本発明に係る2値論理値と多値論
理値を入力とする本発明に係る論理積演算の真理値表で
あり、図14は図13の真理値表による演算を行う2値
−多値論理積演算器の構成図である。
【0055】図13からみられるような真理値表による
2値−多値論理積演算は、2値論理信号が‘0’である
場合は多値論理信号の最小値を、2値論理信号が‘1’
である場合は多値論理信号を取って出力する。
【0056】例えば、多値論理入力値が有しうる値の範
囲が“0”から“10”までの数とし、現在入力される
多値論理入力値が“7”であるとすれば、2値論理入力
値が“0”である場合、出力は“0”になり、2値論理
入力値が“1”である場合は出力値が“7”になる。こ
のような論理演算は、図14に示す本発明に係る2値−
多値論理積演算器の構成により実現可能である。
【0057】図14に示す通り本発明に係る2値−多値
論理積演算器は、多値論理値信号源から提供される演算
対象の多値論理信号(R)を伝達する多値信号入力ライ
ンと、上記多値信号の最小値信号(Min of R)
を固定的に伝達する多値信号最小値入力ラインと、上記
多値信号入力ラインと多値信号最小値入力ラインからの
多値論理信号とその最小値信号をそれぞれ入力端として
入力し、制御端には他の演算対象の2値信号を入力し
て、制御端に入力される2値信号が‘0’である場合に
は多値信号の最小値を選択して出力し、2値信号が
‘1’である場合には多値信号を選択して出力するスイ
ッチ13を具備して構成される。
【0058】ここで、上記スイッチ13は制御端を具備
する電子制御スイッチや2:1マルチプレクサー等で構
成可能である。
【0059】そして、このような2値論理と多値論理と
の論理積演算は、既存の2値論理同士の論理積演算を含
む。すなわち、前記の多値論理入力値が有しうる値が
‘0’または‘1’の論理値だけを有する場合は、図3
の2値論理演算の真理値表と同じ結果を有するようにな
る。
【0060】上記の本発明に係る2値−多値論理積演算
器を使用すると、2値−多値論理積演算を行うにあっ
て、図8の通り、複雑な回路構成が不要になるが、これ
を具体的に考察してみれば次の通りである。
【0061】先ず、図8に示す回路の論理回路出力に係
る論理式を考察してみれば、その出力をSとするとき、
【0062】
【数5】
【0063】上記の(式5)においてSi は多値論理値
を形成する2値論理値、Pは論理積演算対象の2値論理
値を示し、上記のような論理式の演算のためには、図8
の通り、算術加算器が1個、2値論理積演算器がK個必
要である。(式5)の計算をするにあって、図14の2
値−多値論理積演算器を使用すると、図15のような構
成になるが、図15は本発明に係る2値−多値論理積演
算回路の構成例示図であって、図示の通り、多数個
(K)の2値論理値を入力して算術加算するため、多値
論理値を出力する算術加算器14と、上記算術加算器1
4の出力である多値論理値(R)を一つの入力端に入力
し、上記多値論理値の最小値(Min ofR)を他の
入力端に入力し、2値論理値を制御端に入力するスイッ
チ13を具備した構成を有する。このとき、多値論理値
の最小値は回路設計時に既に与えられるので、与えられ
た固定値として入力される。
【0064】図15の出力S′は次の式で表示すること
ができる。
【0065】
【数6】
【0066】ここで、<・>は2値−多値論理積演算記
号である。
【0067】図15に示す本発明の構成例に係る2値−
多値論理積演算装置が図8の従来技術による回路構成と
出力結果が同一であれば、図15に示す簡単な構成で2
値−多値演算をすることができるのが立証されるのであ
る。
【0068】上記の事実に対する証明は、算術加算と2
値論理積が線型演算器(Linear Operato
r)であり、これら演算器の交換および配分法則が成立
するから可能である。
【0069】上記の両式が同じであることを示すため
に、K=3であり、Si =(100110101)、S
2 =(011001010)、S3 =(1101011
00)、P=(010110010)である場合のSと
S′を比較してみよう。先ず、(式5)による計算値S
は次の通りである。
【0070】
【数7】 S=(100110101)・(010110010)+(011001010)・(010110010) +(110101100)・(0101110010)=(000110010)+(010000010)+(0100100000) =(020210010) (式7) また、(式6)の計算値S′は次の通りである。
【0071】
【数8】 S′=[(100110101)+(011001010)+(110101100)]<・>(010110010) =(221212211)<・>(010110010) =(020210010) (式8) 上記の両(式7)と(式8)から二つの計算結果は同じ
値を有することが分る。これにより図15に示す本発明
を利用した回路構成は、図8に示す従来の構成と同一の
演算を行うことを分る。
【0072】同様に、図15の構成においても、既存の
2値論理積と算術加算器で構成された回路の場合を例示
したが、2値論理積と算術積算器で構成される論理回路
にも適用可能である。
【0073】図16は本発明に係る2値論理値と多値論
理値を入力とする本発明に係る排他的論理和演算の真理
値表であり、図17は図16の真理値表による演算を行
う2値−多値排他的論理和演算器を示す。
【0074】図16に示す真理値表による2値−多値排
他的論理和演算は、2値論理入力信号が‘0’である場
合は多値論理信号(R)を、2値論理入力信号が‘1’
である場合には多値論理信号の補数(Compleme
nt)値信号を取って出力する。ここで、多値論理値の
補数とは、
【0075】
【外3】
【0076】例えば、多値論理入力値が有しうる値の範
囲が“0”から“10”までの数とし、現在入力されて
いる多値論理入力値が“7”であるとすれば、2値論理
入力値が“0”である場合、出力は“7”になり、2値
論理入力値が“1”である場合は出力値が“10”−
“7”=“3”になる。このような論理演算は図17に
示す本発明に係る2値−多値排他的論理和演算器の構成
により実現可能である。
【0077】図17からみられる通り、本発明に係る2
値−多値排他的論理和演算器は、多値論理値信号源から
提供される演算対象の多値論理信号(R)を伝達する多
値信号入力ラインと、上記多値信号の最大値信号(Ma
x of R)を固定的に伝達する多値信号最大値入力
ラインと、上記多値信号入力ラインと、多値信号最大値
入力ラインからの多値論理信号とその最大値信号をそれ
ぞれ入力して、多値論理信号の最大値から入力される多
値論理値を減算して上記多値論理信号の補数信号を出力
する減算器23と、上記多値信号入力ラインからの多値
論理信号と上記減算器23の出力信号である多値論理信
号の補数信号を入力し、制御端に連結対象の2値論理信
号を入力して制御端に入力される2値信号が“0”であ
る場合には多値論理信号を選択して出力し、2値信号が
“1”である場合には上記減算器23の出力である多値
論理信号の補数信号を選択して出力するスイッチ24を
具備して構成される。
【0078】ここで、上記スイッチは制御端を具備する
電子制御スイッチや2:1マルチプレクサー等で具現可
能である。
【0079】そして、このような2値論理と多値論理と
の排他的論理和演算は既存の2値論理同士の排他的論理
和演算を含む。すなわち、前記の多値論理入力値が有し
うる値が“0”または“1”の論理値だけを有する場合
は図15の2値論理演算の真理値表と同じ結果を有する
ようになる。
【0080】上記の本発明に係る2値−多値排他的論理
和演算器を使用すると、2値−多値排他的論理和演算を
行うにあって、図9の通り、複雑な回路構成が不要にな
る。これを具体的に考察してみれば次の通りである。
【0081】先ず、図9に示す回路の論理回路出力に係
る論理式を考察してみれば、その出力をSとするとき、
【0082】
【数9】
【0083】上記の(式9)においてSiは多値論理値
を形成する2値論理値、Pは排他的論理和演算対象の2
値論理値を示し、上記のような論理式の演算のために
は、図9の通り、算術加算器22が1個、2値排他的論
理和演算器21がK個必要である。(式9)の計算をす
るにあって、図17の2値−多値排他的論理和演算器を
使用すると、図18のような構成を有するが、図18は
本発明に係る2値−多値排他的論理和演算装置の構成例
示図であって、図面に示す通り、多数個(K)の2値論
理値を入力して算術加算するので、多値論理値を出力す
る算術加算器25と、上記算術加算器の出力である多値
論理値(R)を一つの入力端に入力し、上記の多値論理
値の最大値(Max of R)を他の入力端に入力
し、2値論理値を制御端に入力する2値多値排他的論理
和演算器26を具備した構成を有する。このとき、多値
論理値の最大値は回路設計時に既に与えられるので、与
えられた固定値として入力され、上記2値−多値排他的
論理和演算器26の内部構成は図17に示す通りであ
る。
【0084】図18の出力S′は次の式で表示すること
ができる。
【0085】
【数10】
【0086】
【外4】
【0087】図18に示す本発明の構成例である2値−
多値排他的論理和演算器が図9の従来技術に係る回路構
成と出力結果が同一であると、図18に示す簡単な構成
で2値−多値演算をすることができるのが立証させるの
である。
【0088】上記の事実に対する証明は、算術加算と2
値排他的論理和が線型演算器(Linear Oper
ator)であるため、これら演算器の交換および配分
法則が成立するので可能である。
【0089】上記の両式が同じであることを示すため
に、K=3でありSi =(100110101)、S2
=(011001010)、S3 =(11010110
0)、P=(010110010)である場合のSと
S′を比較してみよう。先ず、(式9)による計算値S
は次の通りである。
【0090】
【数11】
【0091】また、(式10)の計算値S′は次の通り
である。
【0092】
【数12】
【0093】上記の両(式11)と(式12)から二つ
の計算結果は同じ値を有することを分る。これにより図
18に示す本発明に係る構成は、図9に示す従来の構成
と同一の演算を行うことが分る。
【0094】図18の構成においては、既存の論理値排
他的論理和と算術加算器で構成された回路の場合を例示
したが、値排他的論理和と算術積算器で構成される論理
回路にも同様に適用可能である。
【0095】
【発明の効果】従って、上記のような本発明は、従来の
技術と比較してみるとき、多くの2値演算器を節約する
ことができるので、2値−多値論理演算遂行機能を実現
した時に経済的であり、簡単な回路構成を可能ならしめ
る効果がある。
【0096】
【図面の簡単な説明】
【図1】2値論理和演算器の真理値表示図である。
【図2】2値論理和演算器の入出力連結構成図である。
【図3】2値論理積演算器の真理値表示図である。
【図4】2値論理積演算器の入出力連結構成図である。
【図5】2値排他的論理和演算器の真理値表示図であ
る。
【図6】2値排他的論理和演算器の入出力連結構成図で
ある。
【図7】2値−多値信号の論理和演算処理のための従来
技術の構成図である。
【図8】2値−多値信号の論理積演算処理のための従来
技術の構成図である。
【図9】2値−多値信号の排他的論理和演算処理のため
の従来技術の構成図である。
【図10】2値−多値論理和演算による真理値表示図で
ある。
【図11】本発明に係る2値−多値論理和演算器の構成
図である。
【図12】2値−多値論理和演算器の構成例示図であ
る。
【図13】2値−多値論理積演算による真理値表示図で
ある。
【図14】本発明に係る2値−多値論理積演算器の構成
図である。
【図15】2値−多値論理積演算器の構成例示図であ
る。
【図16】2値−多値排他的論理和演算による真理値表
示図である。
【図17】本発明に係る2値−多値排他的論理和演算器
の構成図である。
【図18】2値−多値排他的論理和演算器の構成例示図
である。
【符号の説明】
1 2値論理和演算器 2,4 算術加算器 3,13,24 スイッチ 11 2値論理積演算器 12,14 算術加算器 21 2値排他的論理和演算器 22,25 算術加算器 23 減算器 26 2値−多値排他的論理和演算器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 キム ソン ヨン 大韓民国 デージョン スウォク ガジョ ンドン 161 エレクロトニクス アンド テレコミュニケーションズ リサーチ インスティテュート内 (72)発明者 リ ゾム ド 大韓民国 デージョン スウォク ガジョ ンドン 161 エレクロトニクス アンド テレコミュニケーションズ リサーチ インスティテュート内

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 多値論理値信号源から提供される演算対
    象の多値論理信号(R)を伝達する多値信号入力ライン
    と、 上記多値信号の最大値信号(Max of R)を固定
    的に伝達する多値信号最大値入力ラインと、 上記多値信号入力ラインと多値信号最大値入力ラインか
    らの多値論理信号とその最大値信号をそれぞれ入力端に
    入力し、制御端には他の演算対象の2値信号を入力し
    て、制御端に入力される2値信号値に従って多値入力信
    号または多値信号の最大値信号のうちいずれ一つを選択
    して出力する選択手段と、 を備えたことを特徴とする2値−多値論理和演算器。
  2. 【請求項2】 請求項1において、上記選択手段は、制
    御端を具備する電子制御スイッチを有することを特徴と
    する2値−多値論理和演算器。
  3. 【請求項3】 請求項1において、上記選択手段は、
    2:1マルチプレクサーを具備することを特徴とする2
    値−多値論理和演算器。
  4. 【請求項4】 論理演算対象値として2値論理値と多値
    論理値を入力し、上記多値論理値の最大値を入力する第
    1段階と、 上記2値論理値が‘0’であると入力する多値論理値を
    取り、上記2値論理値が‘1’であると多値論理値の最
    大値を取って演算出力値として出力する第2段階と、 を備えたことを特徴とする2値−多値論理和演算方法。
  5. 【請求項5】 多値論理値信号源から提供される演算対
    象の多値論理信号(R)を伝達する多値信号入力ライン
    と、 上記多値信号の最小値信号(Min of R)を固定
    的に伝達する多値信号最小値入力ラインと、 上記多値信号入力ラインと多値信号最小値入力ラインか
    らの多値論理信号とその最小値信号をそれぞれ入力端に
    入力し、制御端には他の演算対象の2値信号を入力受し
    て、制御端に入力される2値信号値に従って多値論理信
    号の最小値信号や多値信号のうちいずれ一つを選択して
    出力する選択手段と、 を備えたことを特徴とする2値−多値論理積演算器。
  6. 【請求項6】 請求項5において、上記選択手段は制御
    端を具備する電子制御スイッチを有することを特徴とす
    る2値−多値論理積演算器。
  7. 【請求項7】 請求項5において、上記選択手段は2:
    1マルチプレクサーを有することを特徴とする2値−多
    値論理積演算器。
  8. 【請求項8】 論理演算対象値として2値論理値と多値
    論理値を入力し、上記多値論理値の最小値を入力する第
    1段階と、 上記2値論理値が‘0’であると入力される多値論理値
    の論理値の最小値を取り、上記2値論理値が‘1’であ
    ると多値論理値を取って演算出力値として出力する第2
    段階と、 を備えたことを特徴とする2値−多値論理積演算方法。
  9. 【請求項9】 多値論理値信号源から提供される演算対
    象の多値論理信号(R)を伝達する多値信号入力ライン
    と、 上記多値信号の最大値信号(Max of R)を固定
    的に伝達する多値信号最大値入力ラインと、 上記多値信号入力ラインと多値信号最大値入力ラインか
    らの多値論理信号とその最大値信号をそれぞれ入力して
    多値論理信号の最大値から入力される多値論理値を減算
    して 【外1】 上記多値信号入力ラインからの多値論理信号と上記減算
    手段の出力信号である多値論理信号の補数信号を入力
    し、制御端に演算対象の2値論理信号を入力して、制御
    端に入力される2値信号値に従って多値論理信号や多値
    論理信号の補数信号のうちいずれ一つを選択して出力す
    る選択手段と、 を備えたことを特徴とする2値−多値排他的論理和演算
    器。
  10. 【請求項10】 請求項9において、上記選択手段は制
    御端を具備する電子制御スイッチを有することを特徴と
    する2値−多値排他的論理和演算器。
  11. 【請求項11】 請求項9において、上記選択手段は
    2:1マルチフリキサーを具備することを特徴とする2
    値−多値排他的論理和演算器。
  12. 【請求項12】 論理演算対象値として2値論理値と多
    値論理値を入力し、上記多値論理値の最大値を入力する
    第1段階と、 上記多値論理値の最大値から入力される多値論理値を減
    算して多値論理値の補数値を求める第2段階と、 上記2値論理値が‘0’であれば入力される多値論理値
    を取り、上記2値論理値が‘1’であれば多値論理値の
    補数値を取って演算出力値として出力する第3段階と、 を備えたことを特徴とする2値−多値排他的論理和演算
    方法。
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