JPH07253895A - 複数ビット同時演算による高速除算器 - Google Patents

複数ビット同時演算による高速除算器

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JPH07253895A
JPH07253895A JP6070042A JP7004294A JPH07253895A JP H07253895 A JPH07253895 A JP H07253895A JP 6070042 A JP6070042 A JP 6070042A JP 7004294 A JP7004294 A JP 7004294A JP H07253895 A JPH07253895 A JP H07253895A
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JP
Japan
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circuit
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bit
input
parallel
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JP6070042A
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English (en)
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Tatsu Sukigara
竜 鋤柄
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Sony Corp
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Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数ビットを同時に入力して演算することに
より除算速度を高速化し、かつシリアル/パラレル変換
器等を不要にする。 【構成】 8ビットパラレルの入力データI0〜I7と
D−FF回路4に記憶されている3ビットのデータX0
〜X2を用いて、EX−OR回路1〜3によりI0+I
2+I3+I4+I7+X2、I1+I2+I3+I6
+X0、I1+I3+I4+I5+X1+X2をそれぞ
れ演算する。EX−OR回路1〜3の演算結果はD−F
F回路4を経て剰余X0’〜X2’としてパラレルに出
力される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は入力データの除算を行う
除算器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】デジタル伝送、デジタル記録等の誤り検
出や誤り訂正に用いられる巡回符号(CRC,BCH,
リード−ソロモン)等では、ガロア体の除算が行われ
る。例えばCRCは、情報ビットを多項式で表現し、こ
の多項式を生成多項式と呼ばれる所定の多項式で除算
し、その剰余を検査ビットとして情報ビットの後に付加
して伝送又は記録する。そして、受信側あるいは再生側
では情報ビットと検査ビットを含めたデータを生成多項
式で除算する。このとき、符号誤りがなければ剰余=0
となり、符号誤りがあれば剰余≠0となるので、誤りの
検出ができる。
【0003】図3はCRCにおいて入力データを生成多
項式で除算する回路の構成を示す。この図において、入
力データは周波数fのクロックに同期して順次除算器2
1へ入力され除算が行われると同時に、そのままセレク
タ22から出力される。所定単位、例えば8ビットのデ
ータが除算器21へ入力される毎にセレクタ22が切り
替わり、剰余が出力される。
【0004】例えば生成多項式がX3 +X2 +1の場合
の除算器の構成は図4のようになる。ここで31〜33
はD−フリップフロップ回路(以下「D−FF回路」と
いう)、34,35は排他的論理和(Exclusiv
e−OR)回路(以下「EX−OR回路」という)であ
る。入力データはクロックに同期して順次D−フリップ
フロップ31から32,33へシフトされると共にEX
−OR回路34,35においてD−FF回路33の出力
データと演算される。
【0005】また、リード−ソロモン符号は、ワード単
位、例えば8ビット単位の情報ワードに対して所定の連
立方程式を解いてパリティワードを求め、それを情報ワ
ードと共にワード単位で伝送又は記録する。そして、受
信側あるいは再生側では、連立方程式に対応したシンド
ロームを計算し、誤りを検出する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】このように、CRCや
リード−ソロモン符号による誤り検出や訂正に用いる除
算は符号単位で行われる。したがって、例えば8ビット
符号のリード−ソロモン符号による誤り訂正回路と1ビ
ット符号のCRCによる誤り訂正回路を組み合わせて使
用する場合、これらの誤り訂正回路間でデータのシリア
ル/パラレル変換又はパラレル/シリアル変換が必要と
なる。また、クロック信号も1ビットデータに同期した
クロックとその1/8の周期のクロックの2種類のクロ
ックが必要になる。
【0007】このため、回路が複雑になると共に、最大
動作速度は一番早い前者のクロックの動作速度で決まっ
てしまう。また、コンピュータ等から8ビット以上を単
位とするデータを取り込む場合にも、1ビット単位の除
算を行うときには、データのパラレル/シリアル変換が
必要になる。
【0008】本発明はこのような課題を解決するために
なされたものであって、複数ビットを同時に入力して除
算することにより、回路構成の単純化と動作の高速化を
実現すると共にシリアル/パラレル変換等を不要にした
除算器を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明に係る除算器は、入力データに対してn通り
(ただし、nは2以上の整数)の論理和を演算するn個
の論理和演算回路と、これらn個の論理和演算回路のn
個のパラレル出力を個別に保持するデータ保持回路とを
有し、前記n個の論理和演算回路は外部から入力される
mビット(ただし、mは2以上の整数)のパラレルデー
タと前記データ保持回路から入力されるnビットのパラ
レルデータを基に論理和を演算し、nビットの剰余をパ
ラレルに出力することを特徴とするものである。
【0010】また、外部から入力されるmビットのパラ
レルデータとデータ保持回路から入力されるnビットの
パラレルデータを基に、入力データに対してm通りの論
理和を演算するm個の論理和演算回路をさらに有するこ
とを特徴とするものである。そして、論理和演算回路は
排他的論理和を演算することを特徴とする。
【0011】
【作用】本発明に係る除算器によれば、論理和演算回路
は外部から入力されるmビットのパラレルデータとデー
タ保持回路から入力されるnビットのパラレルデータを
基に論理和を演算し、nビットの剰余をパラレルに出力
する。
【0012】
【実施例】まず本発明の原理について説明する。ここで
は簡単のため、図4に示した生成多項式がX3 +X2
1の場合の3ビット除算器で8ビットのデータI0〜I
7の除算を行う場合の動作を考える。この除算器の時刻
T0〜T8における入力及び各D−FF回路31〜33
の出力は図5のようになる。
【0013】まず時刻データI0が入力される時刻T0
では、D−FF回路31〜33にはX0,X1,X2が
記憶されているものとする。データI1が入力される時
刻T1では、D−FF回路31〜33の出力はそれぞれ
図に示すように、I0+X2,X0,X1+X2とな
る。ただし、ここで「+」はmod2、すなわち2を法
とする加算を示す。この時のD−FF33の出力である
X1+X2をY0と表す。
【0014】以後クロックに同期して時刻T2〜T7で
順次データI2〜I7が入力されると共に、出力データ
がEX−OR回路34で入力データと演算され、EX−
OR回路35でD−FF回路32の出力と演算される。
このようにして除算が実行される。ここで、時刻T2〜
T8におけるD−FF33の出力をY1〜Y7と表す。
【0015】このようにしてデータI8の入力が行われ
た後にD−FF31〜33に記憶されている値であるI
0+I2+I3+I4+I7+X2、I1+I2+I3
+I6+X0、I1+I3+I4+I5+X1+X2が
除算の剰余である。この剰余が図3のセレクタ22を通
って出力される。
【0016】そこで、本発明の第1実施例では、図1の
ように8ビットのデータI0〜I7をパラレルに入力す
ると共に、EX−OR回路1〜3によりI0+I2+I
3+I4+I7+X2、I1+I2+I3+I6+X
0、I1+I3+I4+I5+X1+X2をそれぞれ演
算する。ここでX0,X1 ,X2はデータI0〜I7を
入力する前にD−FF回路4に記憶されている値であ
る。このX0〜X2は、データI0〜I7がパラレル入
力された時に、EX−OR回路1〜3の入力へ供給さ
れ、前記した各演算に用いられる。そして、EX−OR
回路1〜3の演算結果はD−FF回路4を経て剰余X
0’〜X2’としてパラレルに出力される。
【0017】このように、本実施例では、図5における
時刻T8の式を1つのクロック入力により実行する、す
なわち従来の8クロック分の演算を1クロックで実行す
る。したがって、最大動作周波数を従来の8倍にするこ
とができる。また、処理速度が従来と同じでよければ、
クロック周波数が1/8なので、消費電力が1/8にな
る。さらに、リード−ソロモン符号による誤り訂正回路
のような8ビットパラレルで演算を行う回路と連接して
使用する場合やコンピュータから8ビットパラレルのデ
ータを入力する場合にも、パラレル/シリアル変換やク
ロック周波数の変換が不要になる。
【0018】図2は本発明の第2実施例による除算器を
示す。この除算器は乱数発生器として動作させることも
できる。この実施例において8ビットのデータI0〜I
7をパラレルに入力させ、EX−OR回路1〜3で図5
における時刻T8の式を1つのクロックで演算し、D−
FF回路4’から剰余X0’〜X2’を出力する動作
は、図1の第1実施例と同じである。
【0019】さらにこの実施例では、EX−OR回路5
〜12により図5におけるY0〜Y7の演算を行い、パ
ラレルに出力する。この時X0’〜X2’はEX−OR
回路1〜12の入力へ供給される。そして、I0〜I8
を全て0にした次の入力データとの演算に用いられる。
【0020】次に、この演算の原理について説明する。
図4の除算器において、乱数を発生させるため、時刻T
0〜T7でI0〜I7を入力した後、時刻T8〜T16
において入力データを0にした場合の各D−FF回路3
1〜33の出力は図6のようになる。ここで、時刻T9
〜T16におけるD−FF33の出力をY8〜Y15と
表す。この回路ではY14はY7と等しくなり、以後7
ビット周期で同じ値になる。
【0021】図2のEX−OR回路5〜12は、図5の
Y7〜Y0を演算した後、図6のY15〜Y8を演算す
る。例えばEX−OR回路5はY7を演算した次にはY
15を演算し、EX−OR回路12はY0を演算した次
にはY8を演算する。
【0022】EX−OR回路12の場合について具体的
に説明すると、EX−OR回路12はD−FF回路4’
の出力であるX0’とX1’のEX−ORを演算する。
このとき、 X1’+X2’=(I1+I2+I3+I6+X0)+
(I1+I3+I4+I5+X1+X2) =I2+I4+I5+I6+X0+X1+X2 となり、図6のY8と等しくなることがわかる。
【0023】EX−OR回路5〜11も同様にしてY1
5〜Y9を演算する。このように本実施例の除算器は、
8ビットごとの入力データI0〜I8に対するCRCの
剰余の演算と7ビット周期の乱数の発生を選択的に実行
することができる。
【0024】なお、前記実施例は、簡単のため生成多項
式がX3 +X2 +1の場合について説明したが、本発明
は、CRCでよく用いられる生成多項式であるX16+X
12+X5 +1やX12+X11+X3 +X2 +X+1に対し
ても同様に適用できることはいうまでもない。
【0025】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば下記の効果を奏する。 (1)mビットのデータを同時に入力し除算するので、
処理速度がm倍になる。
【0026】(2)同じ処理速度のときは消費電力が1
/mになる。 (3)複数ビットパラレルの入力データ、例えば、リー
ド−ソロモン符号による誤り訂正回路からの入力データ
やコンピュータからの入力データに対してパラレル/シ
リアル変換及びクロック周波数変換が不要になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例による除算器のブロック図
である。
【図2】本発明の第2実施例による除算器のブロック図
である。
【図3】CRCにおいて入力データを生成多項式で除算
する回路のブロック図である。
【図4】生成多項式がX3 +X2 +1の場合の除算器の
ブロック図である。
【図5】図4の除算器において時刻T0〜T8における
入力及び各D−FF回路の出力を示す図である。
【図6】図4の除算器において時刻T8〜T16におけ
る入力及び各D−FF回路の出力を示す図である。
【符号の説明】
1〜3,5〜12…EX−OR回路、4,4’…D−F
F回路

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (a)入力データに対してn通り(ただ
    し、nは2以上の整数)の論理和を演算するn個の論理
    和演算回路と、(b)該回路のn個のパラレル出力を個
    別に保持するデータ保持回路とを有し、(c)前記n個
    の論理和演算回路は外部から入力されるmビット(ただ
    し、mは2以上の整数)のパラレルデータと前記データ
    保持回路から入力されるnビットのパラレルデータを基
    に論理和を演算し、nビットの剰余をパラレルに出力す
    ることを特徴とする複数ビット同時演算による高速除算
    器。
  2. 【請求項2】 外部から入力されるmビットのパラレル
    データとデータ保持回路から入力されるnビットのパラ
    レルデータを基に、入力データに対してm通りの論理和
    を演算するm個の論理和演算回路をさらに有することを
    特徴とする請求項1記載の複数ビット同時演算による高
    速除算器。
  3. 【請求項3】 論理和演算回路は排他的論理和を演算す
    ることを特徴とする請求項1又は2記載の複数ビット同
    時演算による高速除算器。
JP6070042A 1994-03-14 1994-03-14 複数ビット同時演算による高速除算器 Withdrawn JPH07253895A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003509943A (ja) * 1999-09-15 2003-03-11 テレフオンアクチーボラゲット エル エム エリクソン(パブル) 並列ターボ符号化の実装

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003509943A (ja) * 1999-09-15 2003-03-11 テレフオンアクチーボラゲット エル エム エリクソン(パブル) 並列ターボ符号化の実装
JP4713039B2 (ja) * 1999-09-15 2011-06-29 テレフオンアクチーボラゲット エル エム エリクソン(パブル) 並列ターボ符号化の実装

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