JPH076022A - 2の補数器 - Google Patents

2の補数器

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JPH076022A
JPH076022A JP6092457A JP9245794A JPH076022A JP H076022 A JPH076022 A JP H076022A JP 6092457 A JP6092457 A JP 6092457A JP 9245794 A JP9245794 A JP 9245794A JP H076022 A JPH076022 A JP H076022A
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    • G06F7/48Methods or arrangements for performing computations using exclusively denominational number representation, e.g. using binary, ternary, decimal representation using non-contact-making devices, e.g. tube, solid state device; using unspecified devices
    • HELECTRICITY
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    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は2進データの補数置換速度を向上さ
せることができると共に、回路構成を簡素化することが
できる2の補数器に関するものである。 【構成】 本発明の2の補数器は少なくとも2ビット以
上の2進データを1の補数化とするため反転させる反転
回路と、少なくとも2ビット以上の1の補数データの最
下位ビットの反転データを反転させるためのインバータ
とを備え、前記2の補数器は少なくとも2ビット以上の
1の補数データの中の少なくとも1ビット以上の下位ビ
ットデータと現在のビットデータとを比較して、前記少
なくとも1ビット以上の下位ビットデータが全て“1”
の値を有する場合に前記現在のビットデータを反転させ
る少なくとも一つ以上のエクスクルーシブORゲートを
備えることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル情報処理シ
ステム(Digilal Informalion Proccssing Systam)の演
算装置に適用する補数置換装置に関し、特に簡素な回路
構成を有し高速動作をする2の補数器(2′s Compleme
nter) に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、ディジタル情報処理システムの
演算装置は加算方法により4則演算を行う。さらに前記
演算装置は、減算及び除算をするため被減数に加算され
る減数の補数または被除数に加算される除数の補数を算
出する。前記補数は1の補数及び2の補数の二つがあ
り、1の補数に比べ減算及び除算過程を簡素化すること
ができる2つの補数が主に用いられている。前記2の補
数は2進データをビット別に補数置換して1の補数を算
出し、前記算出した1の補数に1を加算する過程により
算出される。これとは別に、前記2の補数は2進データ
の最小有効ビット(Least Significant Bit ;以下“L
SB”という)から最大有効ビット(Most Significant
Bit;以下“MSB”という)側の方向で、“1”の値
を有する一番目のビットを除いた残りの上位ビット等を
反転させることにより算出される。前記2の補数を算出
する二つの方法中、一番目の方法は1の補数を算出した
後、算出された1の補数に“1”を加えるという欠点が
あるためにあまり用いられていない。さらに前記二番目
の方法は、前記一番目の方法に比べ回路が簡単であり動
作速度が早いので主に用いられている。
【0003】しかし、前記二番目の方法を用いた2の補
数器は、LSBからMSB側に順次動作を行うことによ
りビット数が増加するほど2の補数の算出時間が長くな
り、回路構成が複雑となる問題点を有している。前記従
来の2の補数器の問題点を、添付した図1を参照して詳
細に説明する。
【0004】図1において、第1乃至第4入力ライン
(11〜17)に供給される4ビットの2進データを1
ビットずつ各々入力する第1乃至第4エクスクルーシブ
ORゲート(10〜16)と、制御ライン(19)から
のエネーブル(条件付与)信号(EN)を共通的に入力
する第1乃至第4ANDゲート(18〜24)を備えた
従来の2の補数器が図示説明されている。前記第1AN
Dゲート(18)は第5入力ライン(21)からの搬送
(Carry)信号と、前記エネーブル(条件付与)信号をA
ND演算する。前記エネーブル信号(EN)は補数置換
の場合にハイ(HIGH)論理を有する。前記第1エク
スクルーシブORゲート(10)は前記第1入力ライン
(11)からのLSBデータと前記第1ANDゲート
(18)の出力が同じ場合、“0”の値を第1出力ライ
ン(23)に供給する。これとは別に、前記LSB信号
と前記第1ANDゲート(18)の出力信号の論理値が
異なる場合、前記第1エクスクルーシブORゲート(1
0)は“1”の論理値を前記第1出力ライン(23)に
供給する。結果的に、前記第1エクスクルーシブORゲ
ート(10)は、前記搬送信号が“1”の値を有する場
合、前記LSBデータを反転させる。逆に、前記搬送信
号が“0”の値を有する場合、前記第1エクスクルーシ
ブORゲート(10)は前記LSBデータをそのまま前
記第1出力ライン(23)側に伝送する。
【0005】さらに従来の2の補数器は、第1入力ライ
ン(11)からの前記LSBデータ及び前記第5入力ラ
イン(21)からの前記搬送信号をOR演算する第1O
Rゲート(26)、前記第2入力ライン(13)からの
次下位ビットデータ及び前記第1ORゲート(26)の
出力信号をOR演算する第2ORゲート(28)、さら
に前記第3入力ライン(15)からの次上位ビットデー
タ及び前記第2ORゲート(28)の出力信号をOR演
算する第3ORゲート(30)を備える。前記第2AN
Dゲート(20)は前記エネーブル信号(EN)及び前
記第1ORゲート(26)の出力信号をAND演算し、
前記AND演算された結果を前記第2エクスクルーシブ
ORゲート(12)に供給する。したがって、前記第2
エクスクルーシブORゲート(12)は前記ライン13
よりの次下位ビットデータと前記第2ANDゲート(2
0)の出力信号とを比較し、比較された結果を第2出力
ライン(25)に供給する。前記第2出力ライン(2
5)に供給されるデータは前記第1ORゲート(26)
の出力信号が“1”の値を有する場合に反転した次下位
ビットデータと同じ値を有し、逆に前記第1ORゲート
(26)の出力信号が“0”の値を有する場合には前記
次下位ビットデータと同じ値を有する。
【0006】また、前記第3ANDゲート(22)は、
前記エネーブル信号(EN)及び前記第2ORゲート
(28)の出力信号をAND演算し前記AND演算され
た結果を前記第3エクスクルーシブORゲート(14)
に供給する。前記第4ANDゲート(24)も前記エネ
ーブル信号(EN)及び前記第3ORゲート(30)の
出力信号をAND演算し、前記AND演算された結果を
前記第4エクスクルーシブORゲート(16)に供給す
る。前記第3エクスクルーシブORゲート(14)は、
前記第2エクスクルーシブORゲート(12)と同様
に、前記第2ORゲート(28)の出力信号の論理値に
より反転された次上位ビットデータまたは次上位ビット
データを前記第3出力ライン(27)に供給する。さら
に前記第4エクスクルーシブORゲート(16)も、前
記第3エクスクルーシブORゲート(14)と同様に、
前記第3ORゲート(30)の出力信号の論理値により
反転されたMSBデータまたはMSBデータを前記第4
出力ライン(29)に供給する。
【0007】実際に、図1に示された2の補数器は第1
乃至第4入力ランイ(11〜17)に“0010”の論
理値を有するデータが入力される場合に“1110”の
論理値を有する2の補数データを発生する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の2の補
数器は、2進データをLSBデータからMSBデータま
で順次演算することにより補数化するのでデータのビッ
ト数が増加するほど補数置換速度が低下する。さらに従
来の2の補数器は、補数化するデータのビット数が増加
するほど回路が複雑となる問題点を有していた。
【0009】したがって、本発明の目的は補数置換の速
度が速く簡素な回路構成を有する2の補数器を提供する
ことにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の2の補数器は少なくとも2ビット以上の2
進データを1の補数化とするため反転させる反転回路
と、前記少なくとも2ビット以上の1の補数データの最
下位ビットの反転データを反転させるための反転手段
と、前記少なくとも2ビット以上の1の補数データの中
の少なくとも1ビット以上の下位ビットデータと現在の
ビットデータとを比較し、前記少なくとも1ビット以上
の下位ビットデータが全て特定論理を有する場合に前記
現在のビットデータを反転させる少なくとも一つ以上の
比較手段とを備えることを特徴とする2の補数器にあ
る。
【0011】
【作用】前記構成により、本発明の2の補数器は1の補
数に1を加算する過程をビット別に並列処理して補数置
換速度を向上させることができ、回路の構成を簡素化す
ることができる。
【0012】
【実施例】以下図について、本発明補数器の実施の態様
について詳細説明する。図2において、制御ライン(3
1)からエネーブル(条件付与)信号(EN)及び、第
1乃至第3入力ライン(33,35,37)から12ビ
ットの反転したデータ(/a0 〜/a11) を入力する増
分信号発生器(32)を備える本発明の実施例による2
の補数器が説明されている。前記増分信号発生器(3
2)は前記エネーブル信号(EN)及び前記12ビット
の反転したデータ(/a0 〜/a11) を組み合わせて第
1乃至第4増分信号(inc1 〜inc4)を発生する。
【0013】前記2の補数器は、前記増分信号発生器
(32)からの第1乃至第4増分信号(inc1 〜in
4)を各々入力する第1乃至第4条件付与増分器(34
〜40)を増分信号発生器(32)の出力側にそれぞれ
接続する。前記第1条件付与増分器(34)は、前記増
分信号発生器(32)からの第1増分信号(inc1
がハイ(HIGH)論理を有する場合に前記第1入力ラ
イン(33)からの4ビットの反転データ(/a0 〜/
3)に1を加算し、さらに前記加算された1ビットの反
転データを第1出力ライン41を介して送り出す。逆
に、前記第1増分信号(inc1 )がロー(LOW)論
理を有する場合、前記第1条件付与増分器(34)は前
記第1入力ライン(33)からの前記1ビットの反転デ
ータ(/a0〜/a3)を、そのまま前記第1出力ライン
(41)に供給する。
【0014】さらに前記増分信号発生器(32)からの
第2増分信号(inc2)及び、前記第2入力ライン(3
5)からの前記4ビットの反転データ(/a4 〜/a7)
を入力する第2条件付与増分器(36)と、前記増分信
号発生器(32)からの第3増分信号(inc3 )及
び、前記第3入力ライン(37)からの前記4ビットの
反転データ(/a8 〜/a11) を入力する第3条件付与
増分器(38)と、さらに前記増分信号発生器(32)
からの第4増分信号(inc4 )及び、第4入力ライン
(39)からの前記4ビットの反転データ(/a12〜/
15) を入力する第4条件付与増分器(40)は、前記
第1条件付増分器(34)と同じく動作する。また前記
第2乃至第4条件付与増分器(36〜40)は、第2乃
至第4出力ライン(43〜47)に入力された反転デー
タまたは“1”が加算された4ビットの反転データを各
々供給する。また、前記第1乃至第4入力ライン(33
〜39)に入力される前記16ビットの反転したデータ
(/a0 〜/a15) は16ビットのデータ(a0
15) の1の補数として、図示されていない反転回路に
発生される。
【0015】図3には図2に示された増分信号発生器
(32)の詳細な回路が示されている。前記増分信号発
生器は制御ライン(31)からエネーブル信号(EN)
を入力するバッファ(42)と、さらに第1乃至第3入
力ライン(33〜37)に各々接続された第1乃至第3
ANDゲート(44〜48)を備える。前記バッファ
(42)は前記制御ライン(31)からの前記エネーブ
ル信号(EN)を緩衝し、緩衝されたエネーブル信号
(EN)を第1増分信号(inc1)として図2に示され
た第1条件付与増分器(34)に供給する。前記第1A
NDゲート(44)は前記第1入力ライン(33)から
の4ビットの反転したデータ(/a0 〜/a3)をAND
演算する。さらに前記第2ANDゲート(46)は第2
入力ライン(35)からの4ビットの反転したデータ
(/a4 〜/a7)をAND演算する。前記第1及び第2
ANDゲート(44,46)と同様に、前記第3AND
ゲート(48)も前記第3入力ライン(37)からの4
ビットの反転したデータ(/a8 〜/a11) をAND演
算する。
【0016】また、前記増分信号発生器(32)は前記
制御ライン(31)からの前記エネーブル信号(EN)
を共通的に入力する第4乃至第6ANDゲート(50〜
54)を併列して設ける。前記第4ANDゲート(5
0)は前記エネーブル信号(EN)及び前記第1AND
ゲート(44)の出力信号をAND演算し、前記AND
演算された結果を第2増分信号(inc2)として図2に
示された第2条件付増分器(36)に供給する。この結
果、前記第4ANDゲート(50)は前記エネーブル信
号(EN)及び前記4ビットの反転したデータ(/a0
〜/a3 )をAND演算し、前記AND演算された結果
を図2に示した第2条件付与増分器(36)に供給す
る。
【0017】さらに前記第5ANDゲート(52)は前
記エネーブル信号(EN)、前記第1及び第2ANDゲ
ート(44,46)の出力信号等をAND演算し、その
AND演算された結果を第3増分信号(inc3)として
図2に示された第3条件付与増分器(38)に供給す
る。前記第5ANDゲート(52)で出力される前記第
3増分信号(inc3 )は、前記エネーブル信号(E
N)及び前記8ビットの反転されたデータ(/a0 〜/
7)が全て“1”の値を有する場合に限りハイ(HIG
H)論理を有するようになる。
【0018】また、前記第6ANDゲート(54)も前
記エネーブル信号(EN)と、前記第1乃至第3ゲート
(44〜48)の出力信号等をAND演算し、前記AN
D演算された結果を第4増分信号(inc4)として図2
に示された第4条件付与増分器(40)に供給する。前
記第6ANDゲート(54)で出力される前記第4増分
信号(inc4)は前記エネーブル信号(EN)と前記第
1乃至第3入力ライン(33〜37)に供給される前記
12ビットの反転されたデータ(/a0 〜/a 11) が全
て“1”の値を有する場合に限りハイ(HIGH)論理
を有する。
【0019】図4は図2に示された第1乃至第4条件付
与増分器(34〜40)の一実施例の詳細な回路図であ
る。図4に示された条件付与増分器は第1入力ライン
(49)から増分信号(incK ) を共通的に入力する
第7乃至第9ANDゲート(56〜60)と、第2入力
ライン(51)からi番目の反転データ(/ai )を入
力する第1エクスクルーシブORゲート(62)を備え
る。前記第7ANDゲート(56)は前記増分信号(i
ncK ) 及び前記第2入力ライン(51)からのi番目
の反転データ(/ai )をAND演算する。前記第8A
NDゲート(58)は前記増分信号(incK ) 、前記
第2入力ライン(51)からのi番目の反転データ(/
i )及び第3入力ライン(53)からのi+1番目の
反転データ(/ai+1 )をAND演算する。前記第9A
NDゲート(58)は前記増分信号(incK ) 、前記
第2入力ライン(51)からの前記i番目の反転データ
(/ai )、前記第3入力ライン(53)からの前記i
+1番目の反転データ(/a i+1)及び第4入力ライン
(55)からの前記i+2番目の反転データ(/ai+2)
をAND演算する。
【0020】前記増分信号(inck ) は、最下位の反
転されたデータ(/a0)からi−1番目の反転されたデ
ータ(/ai-1)及び前記エネーブル信号(EN)がAN
D演算されることにより発生される。さらに前記増分信
号(inck )は、最下位の反転されたデータ(/a0)
からi−1番目の反転されたデータ(/ai-1)及び前記
エネーブル信号(EN)が全て“1”の値を有する場合
に限りハイ(HIGH)論理を有する。また、“1”は
“4K−1”であり、さらに“K”は陽の正数である。
【0021】前記第1エクスクルーシブORゲート(6
2)は前記第1入力ライン(49)からの前記増分信号
(inck ) と前記第2入力ライン(51)からの前記
i番目の反転データ(/ai )とを比較して前記比較さ
れた結果を前記ORゲート62の第1出力ライン(5
9)に出力する。前記増分信号(inck ) がハイ(H
IGH)論理を有する場合、前記第1エクスクルーシブ
ORゲート(62)の出力信号は前記i番目反転データ
(/ai )が反転されたi番目のデータ(ai )を有す
るようになる。
【0022】さらに前記条件付与増分器は前記第7乃至
第9ANDゲート(56〜60)の出力信号を各々入力
する第2乃至第4エクスクルーシブORゲート(64〜
68)を並列して備える。前記第2エクスクルーシブO
Rゲート(64)は前記第7ANDゲート(56)の出
力信号と前記第3入力ランイ(53)からのi+1番目
の反転データ(/ai+1 )とを比較し、前記比較された
結果、第2エクスクルーシブORゲート(64)の出力
信号は、前記i番目の反転データ(/ai+1)が反転され
たi+1番目のデータ(ai+1)成分を有する。逆に、前
記i番目の反転データ(/ai )及び前記増分信号(i
ncK ) 中のいずれか一つが“0”の値を有する場合、
前記第2エクスクルーシブORゲート(64)の出力ラ
イン61に出力信号として前記i+1番目の反転データ
(/ai+1 )を供給する。
【0023】また、前記第3エクスクルーシブORゲー
ト(66)は、前記第8ANDゲート(58)の出力信
号と前記第4入力ライン(55)からのi+2番目の反
転データ(/ai+2)と比較し、前記比較された結果を第
3出力ライン(63)に供給する。前記第3出力ライン
(63)に供給された前記第3エクスクルーシブORゲ
ート(66)の出力信号は、前記i番目の反転データ
(/ai ) 、前記i+1番目の反転データ(/ai+1)及
び前記増分信号(incK ) が全て“1”の値を有する
場合に限り、前記i+2番目の反転データ(/ai+2)が
反転したi+2番目のデータ(ai+2)を供給する。逆
に、前記i番目の反転データ(/ai )、前記i+1番
目の反転データ(/ai+1)及び前記増分信号(in
K ) 中のいずれか一つが“0”の値を有する場合、前
記第3エクスクルーシブORゲート(66)の出力ライ
ン63に出力信号として前記i+2番目の反転データ
(/ai+2 )を供給する。
【0024】前記第3エクスクルーシブORゲート(6
6)と同様に、前記第4エクスクルーシブORゲート
(68)は前記第9ANDゲート(60)の出力信号と
前記第5入力ライン(57)からのi+3番目の反転デ
ータ(/ai+3)とを比較し、前記比較された結果を第4
出力ライン(65)に供給する。前記第4出力ライン
(65)に供給された前記第4エクスクルーシブORゲ
ート(68)の出力信号は、前記i番目の反転データ
(/ai )、前記i+1番目の反転データ(/ai+1)、
前記i+2番目の反転データ(/ai+2)及び前記増分信
号(incK ) が全て“1”の値を有する場合に限り、
前記i+3番目の反転データ(/ai+3)が反転したi+
3番目のデータ(ai+3)を供給する。逆に、前記i番目
の反転データ(/ai ) 、前記i+1番目の反転データ
(/ai+1)、前記i+2番目の反転データ(/ai+2)及
び前記増分信号(incK ) 中のいずれか一つが“0”
の値を有する場合、前記第4エクスクルーシブORゲー
ト(68)の出力ライン65には出力信号として前記i
+3番目の反転データ(/ai+3)を供給する。
【0025】結果的に、前記第1乃至第4出力ライン
(59〜65)に出力する4ビットのデータは、前記増
分信号(incK ) がハイ(HIGH)論理を有する場
合に前記第2乃至第4入力ライン(51〜57)に入力
する4ビットの反転データ(/a1 〜/ai+1)の論理値
に“1”が加算された論理値を有する。逆に、前記増分
信号(incK ) がロー(LOW)論理を有する場合、
前記第1乃至第4出力ライン(59〜65)に出力する
4ビットのデータは、前記第2乃至第4入力ライン(5
1〜57)に入力する4ビットの反転データ(/ai
/ai+1)の論理値と同じく加算された論理値を有する。
【0026】実例として、第2乃至第4入力ライン(5
1〜57)に“0011”の論理値を有する4ビットの
反転データ(/ai 〜ai+3)が入力され、前記増分信号
(incK ) がハイ(HIGH)論理を有する場合、前
記第1乃至第4出力ライン(59〜65)には“010
0”の論理値を有する4ビットの2の補数データが発生
する。
【0027】図5は図2に示された第1乃至第4条件付
与増分器(34〜40)の第2実施例の詳細回路図を示
す。図5において、前記条件付与増分器は第1入力端子
(67)から増分信号(incK ) を入力する第1イン
バータ(70)と、第2入力端子(69)からのi番目
の反転データ(/ai ) を入力する第2インバータ(7
2)を備える。前記第1インバータ(70)は前記第1
入力端子(67)からの前記増分信号(incK ) を反
転させ、前記反転した増分信号(/incK )を第1伝
送ライン(85)を介して送り出す。さらに前記第2イ
ンバータ(72)も前記第2入力端子(69)からのi
番目の反転データ(/ai ) を反転させ、前記i番目の
データ(ai )を第2伝送ライン(87)を介して送り
出す。
【0028】前記第2入力端子(69)及び第1出力端
子(77)の間には第1電界効果型トランジスタ(Q
1)が接続され、前記第2伝送ライン(87)及び前記
第1出力端子(77)の間には第2電界効果型トランジ
スタ(Q2)が接続されている。前記第1電界効果型ト
ランジスタ(Q1)は、前記第1伝送ライン(85)か
ら自らのゲートにハイ(HIGH)論理を有する前記反
転した増分信号(/incK ) が印加される場合に、前
記第2入力端子(69)からの前記i番目の反転データ
(/a1 ) を前記第1出力端子(77)側に伝送する。
さらに前記第2電界効果型トランジスタ(Q2)は、前
記第1入力端子(67)から自らのゲートにハイ(HI
GH)論理を有する前記増分信号(incK ) が印加さ
れる場合に、前記第2伝送ライン(87)からの前記i
番目データ(ai ) を前記第1出力端子(77)側に伝
送する。結果的に、前記第1出力端子(77)には前記
増分信号(incK ) の論理状態により前記i番目の反
転データ(/ai )又はi番のデータ(ai )が送りだ
される。
【0029】さらに前記条件付与増分器は第3入力端子
(71)からのi+1番目の反転データ(/ai+1 )を
入力する第3インバータ(74)と、前記第3入力端子
(71)及び第2出力端子(79)の間に接続された第
3電界効果型トランジスタ(Q3)を備える。前記第3
インバータ(74)は前記i+1番目の反転データ(/
i+1 )を反転させ、前記i+1番目のデータ
(ai+1 )を第3伝送ライン(89)に供給する。前記
第3伝送ライン(89)及び前記第2出力端子(79)
の間には第5及び第6電界効果型トランジスタ (Q5),
(Q6) が直列に接続され、さらに前記第5及び第6電
界効果型トランジスタ (Q5), (Q6)の間の接続点
(93)及び、前記第3入力端子(71)の間に第4電
界効果型トランジスタ(Q4)が接続されている。
【0030】前記第3電界効果型トランジスタ(Q3)
は、第1伝送ライン(85)から自らのゲートにハイ
(HIGH)論理の前記反転した増分信号(inck
が印刷される場合、前記第3入力端子(71)からの前
記i+1番目の反転データ(/ai+1 )を前記第2出力
端子(79)側に伝送する。さらに前記第4電界効果型
トランジスタ(Q4)は、前記第2伝送ライン(87)
から自らのゲートにハイ(HIGH)論理を有する前記
i番目のデータ(ai )が印加される場合、前記第3入
力端子(71)からの前記i+1番目の反転データ(/
i+1 )を前記第6電界効果型トランジスタ(Q6)側
に伝送する。また、前記第5電界効果型トランジスタ
(Q5)は、前記第2入力端子(69)から自らのゲー
トに印加される前記i番目の反転データ(/ai )がハ
イ(HIGH)論理を有する場合に、前記第3インバー
タ(74)から前記第3伝送ライン(89)を経て供給
される前記i+1番目のデータ(ai+1 )を前記第6電
界効果型トランジスタ(Q6)側に伝送する。前記第1
入力端子(67)から自らのゲートに前記増分信号(i
nck )を入力する前記第6電界効果型トランジスタ
(Q6)は、前記増分信号(inck )がハイ(HIG
H)論理を有する場合に、前記第4電界効果型トランジ
スタ(Q4)からの前記i+1番目反転データ(/a
i+1 )、又は前記第5電界効果型トランジスタ(Q5)
からの前記i+1番目のデータ(ai+1 )を前記第2出
力端子(79)側に伝送する。
【0031】前記第2出力端子(79)には、前記増分
信号(inck )及び前記i番目の反転データ(/
i )が全てハイ(HIGH)論理を有する場合、前記
i+1番目のデータ(ai+1 )が出力される。これとは
別に、前記増分信号(inck )及び前記i+1番目の
反転データ(/ai )中のいずれかの一つがロー(LO
W)論理を有する場合、前記i+1番目の反転データ
(/ai+1 )が前記第2出力端子(79)に出力され
る。
【0032】また、前記条件付与増分器は第4入力端子
(73)からのi+2番目の反転データ(/ai+2 )を
入力する第4インバータ(76)と、前記第4入力端子
(73)及び第3出力端子(81)の間に接続された第
7電界効果型トランジスタ(Q7)を備える。前記第4
インバータ(76)は前記i+2番目の反転データ(/
i+2 )を反転させ、前記i+2番目のデータ
(ai+2 )を第4伝送ライン(91)に供給する。前記
第4伝送ライン(91)及び前記第3出力端子(81)
の間には第10乃至第12電界効果型トランジスタ (Q
10), (Q11), (Q12) が直列に接続され、さらに
前記第10及び第11電界効果型トランジスタ (Q1
0), (Q11) の間の接続点(97)及び、前記第4入
力端子(73)の間に第9電界効果型トランジスタ(Q
9)が接続されている。さらに前記第11及び第12電
界効果型トランジスタ (Q11), (Q12) 間の接続点
(95)及び、前記第4入力端子(73)の間に第8電
界効果型トランジスタ(Q8)が接続されている。
【0033】前記第7電界効果型トランジスタ(Q7)
は、第1伝送ライン(85)から自らのゲートにハイ
(HIGH)論理の前記反転した増分信号(inck
が印加される場合、前記第4入力端子(73)からの前
記i+2番目の反転データ(/ai+2 )を前記第3出力
端子(81)側に伝送する。前記第8電界効果型トラン
ジスタ(Q8)は、前記第2伝送ライン(87)から自
らのゲートにハイ(HIGH)論理を有する前記i番目
のデータ(ai )が印加される場合、前記第4入力端子
(73)からの前記i+2番目の反転データ(/
i+2 )を前記第12電界効果型トランジスタ(Q1
2)側に伝送する。前記第9電界効果型トランジスタ
(Q9)は、前記第3伝送ライン(89)から自らのゲ
ートにハイ(HIGH)論理を有する前記i+1番目の
データ(ai+1 )が印加される場合、前記第4入力端子
(73)からの前記i+2番目の反転データ(/
i+2 )を前記第11電界効果型トランジスタ(Q1
1)側に伝送する。
【0034】さらに前記第10電界効果型トランジスタ
(Q10)は、前記第3入力端子(71)から自らのゲ
ートに印加される前記i+1番目の反転データ(/a
i+1 )がハイ(HIGH)論理を有する場合に、前記第
4インバータ(76)から前記第4伝送ライン(91)
を経て供給される前記i+2番目のデータ(/ai+2
を前記第11電界効果型トランジスタ(Q11)側に伝
送する。
【0035】前記第11電界効果型トランジスタ(Q1
1)は、前記第2入力端子(69)から自らのゲートに
印加される前記i番目の反転データ(/ai )がハイ
(HIGH)論理を有する場合、前記第9電界効果型ト
ランジスタ(Q9)からの前記i+2番目の反転データ
(/ai+2 )、又は前記第10電界効果型トランジスタ
(Q10)からの前記i+2番目のデータ(ai+2 )を
前記第12電界効果型トランジスタ(Q12)側に伝送
する。前記第1入力端子(67)から自らのゲートに前
記増分信号(inck )を入力する前記第12電界効果
型トランジスタ(Q12)は、前記増分信号(in
k )がハイ(HIGH)論理を有する場合に、前記第
8電界効果型トランジスタ(Q8)からの前記i+2番
目の反転データ(/ai+2 )、又は前記第5電界効果型
トランジスタ(Q5)からの前記i+2番目のデータ
(ai+2 )及び前記i+2番目データ(ai+2 )を前記
第3出力端子(81)側に伝送する。
【0036】前記第3出力端子(81)には、前記増分
信号(inck )、前記i番目及びi+1番目の反転デ
ータ等(/ai ),(/ai+1 )が全てハイ(HIGH)
論理を有する場合、前記i+2番目のデータ(ai+2
が出力される。これとは別に、前記増分信号(in
k )及び前記i+1番目の反転データ等(/ai ),
(/ai+1 )の中、いずれか一つがロー(LOW)論理
を有する場合、前記i+2番目の反転データ(/
i+2 )が前記第3出力端子(81)に出力される。
【0037】前記条件付与増分器は第5入力端子(7
5)からのi+3番目の反転データ(ai+3 )を入力す
る第5インバータ(78)と、前記第5入力端子(7
5)及び第4出力端子(83)の間に接続された第13
電界効果型トランジスタ(Q13)を備える。前記第5
インバータ(78)は前記i+3番目の反転データ(/
i+3 )を反転させ、前記i+3番目のデータ
(ai+3 )を第17電界効果型トランジスタ(Q17)
に供給する。前記第17電界効果型トランジスタ(Q1
7)及び前記第4出力端子(83)の間には第18乃至
第20電界効果型トランジスタ (Q18), (Q19),
(Q20) が直列に接続され、さらに前記第17及び第
18電界効果型トランジスタ (Q17), (Q18) 間の
接続点(103)及び前記第5入力端子(75)の間に
第16電界効果型トランジスタ(Q16)が接続されて
いる。また、前記第18及び第19電界効果型トランジ
スタ(Q18), (Q19)の間の接続点(101)及び
前記第5入力端子(75)の間に第15電界効果型トラ
ンジスタ(Q15)が接続され、前記第19及び第20
電界効果型トランジスタ(Q19), (Q20)の間の接
続点(99)及び前記第5入力端子(75)の間に第1
4電界効果型トランジスタ(Q14)が接続されてい
る。前記第13電界効果型トランジスタ(Q13)は、
第1伝送ライン(85)から自らのゲートにハイ(HI
GH)論理の前記反転した増分信号(/inck )が印
加される場合、前記第5入力端子(75)からの前記i
+3番目の反転データ(/ai+3 )を前記第4出力端子
(83)側に伝送する。前記第14電界効果型トランジ
スタ(Q14)は前記第2伝送ライン(87)から自ら
のゲートにハイ(HIGH)論理を有する前記i番目デ
ータ(ai )が印加される場合、前記第5入力端子(7
5)からの前記i+3番目の反転データ(/ai+3 )を
前記第20電界効果型トランジスタ(Q20)側に伝送
する。前記第15電界効果型トランジスタ(Q15)は
前記第3伝送ライン(89)から自らのゲートにハイ
(HIGH)論理を有する前記i+1番目のデータ(a
i+1 )が印加される場合、前記第5入力端子(75)か
らの前記i+3番目の反転データ(/ai+3 )を前記第
19電界効果型トランジスタ(Q19)側に伝送する。
前記第16電界効果型トランジスタ(Q16)は前記第
4伝送ライン(91)から自らのゲートにハイ(HIG
H)論理を有する前記i+2番目のデータ(ai+2 )が
印加される場合、前記第5入力端子(75)からの前記
i+3番目の反転データ(ai+3 )を前記第18電界効
果型トランジスタ(Q18)側に伝送する。
【0038】さらに前記第17電界効果型トランジスタ
(Q17)は、前記第4入力端子(73)から自らのゲ
ートに印加される前記i+2番目の反転データ(/a
i+2 )がハイ(HIGH)論理を有する場合に、前記第
5インバータ(78)からの前記i+3番目のデータ
(ai+3 )を前記第18電界効果型トランジスタ(Q1
8)側に伝送する。前記第18電界効果型トランジスタ
(Q18)は、前記第3入力端子(71)から自らのゲ
ートに印加される前記i+1番目の反転データ(/a
i+1 )がハイ(HIGH)論理を有する場合、前記第1
6電界効果型トランジスタ(Q16)からの前記i+3
番目の反転データ(/ai+3 )、又は前記第17電界効
果型トランジスタ(Q17)からの前記i+3番目デー
タ(ai+3 )を前記第19電界効果型トランジスタ(Q
19)側に伝送する。前記第19電界効果型トランジス
タ(Q19)は前記第2入力端子(69)から自らのゲ
ートに印加される前記i番目の反転データ(/ai )が
ハイ(HIGH)論理を有する場合に、前記第15電界
効果型トランジスタ(Q15)からの前記i+3番目の
反転データ(/ai+3 )、又は前記第18電界効果型ト
ランジスタ(Q18)からの前記i+3番目のデータ
(ai+3 )及び前記i+3番目の反転データ(/
i+ 3 )を前記第20電界効果型トランジスタ(Q2
0)側に伝送する。前記第1入力端子(67)から自ら
のゲートに前記増分信号(inck )を入力する前記第
20電界効果型トランジスタ(Q20)は、前記増分信
号(inck )がハイ(HIGH)論理を有する場合に
は前記第14電界効果型トランジスタ(Q14)からの
前記i+3番目の反転データ(/ai+3 )、又は前記第
19電界効果型トランジスタ(Q19)からの前記i+
3番目の反転データ(/ai+3 )及び前記i+3番目デ
ータ(/ai+3 )を前記第4出力端子(83)側に伝送
する。
【0039】前記第4出力端子(83)には、前記増分
信号(inck )、前記i番目乃至i+2番目の反転デ
ータ等(/ai 〜/ai+2 )が全てハイ(HIGH)論
理を有する場合、前記i+3番目データ(ai+3 )が出
力される。これとは別に、前記増分信号(inck )及
び前記i番目乃至i+2番目の反転データ(/ai 〜/
i+1 )の中のいずれかの一つがロー(LOW)論理を
有する場合、前記i+3番目の反転データ(/ai+3
が前記第2出力端子(83)に出力される。
【0040】図6は20ビットのデータを補数化するた
めの従来の2の補数器、第1実施例の条件付与増分器を
有する本発明の2の補数器及び第2実施例の条件付与増
分器を有する本発明の2の補数器の補数置換速度及びビ
ット当り所要のトランジスタの数量を示している。図6
の表に示されたように、図4に示された条件付与増分器
を有する本発明の2の補数器は、従来の2の補数器に比
べ4倍ほど早く20ビットのデータを補数置換すること
ができ、ビット当り回路構成を1/4ほど簡素化するこ
とができる。さらに図5に示された条件付与増分器を有
する本発明は、従来の2の補数器に比べ略3.8倍ほど
速い速度で20ビットのデータを補数置換することがで
き、さらにほぼ1/2に簡素化された回路構成を有す
る。
【0041】
【発明の効果】前述のように、本発明の2の補数器は1
の補数に1を加算する過程をビット別に並列処理して補
数置換速度を向上させることができるため、回路の構成
を簡素化することができる工業上大なる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は従来の2の補数器の回路図である。
【図2】図2は本発明の実施例による2の補数器のブロ
ック図である。
【図3】図3は図2に示された増分信号発生器の詳細回
路図である。
【図4】図4は図2に示された条件付与増分器の第1実
施例の詳細回路図である。
【図5】図5は図2に示された条件付与増分器の第2実
施例の詳細回路図である。
【図6】図6は従来の2の補数器と、本発明の実施例に
よる2の補数器が補数置換するため所要する時間及び、
1ビットのデータの補数置換のため必要とするトランジ
スタの個数を対比した表である。
【符号の説明】
10〜16,62〜68 エクスクルーシブORゲート 18〜24,44〜60 ANDゲート 26〜30 ORゲート 32 増分信号発生器 34〜40 第1〜第4条件付与増分器 42,70〜78 インバータ Q1〜Q20 電界効果型トランジスタ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも2ビット以上の2進データを
    1の補数化とするため反転させる反転回路を備える2の
    補数器において、 前記少なくとも2ビット以上の1の補数データの最下位
    ビットの反転データを反転させるための反転手段と、 前記少なくとも2ビット以上の1の補数データの中、少
    なくとも1ビット以上の下位ビットデータと現在のビッ
    トデータとを比較し、前記少なくとも1ビット以上の下
    位ビットデータが全て特定論理を有する場合に、前記現
    在のビットデータを反転させる少なくとも一つ以上の比
    較手段とを備えることを特徴とする2の補数器。
  2. 【請求項2】 前記少なくとも一つ以上の比較手段が、
    前記少なくとも2ビット以上の1の補数データの中、一
    つ以上の下位ビットデータをAND演算するAND演算
    手段と、 前記AND演算手段の出力と前記現在のビットデータと
    を、排他的論理演算する排他的論理演算手段とを備える
    ことを特徴とする請求項1記載の2の補数器。
  3. 【請求項3】 前記比較手段は、前記少なくとも2ビッ
    ト以上の1の補数データ中の少なくとも一つ以上の下位
    ビットデータが全て“1”の論理を有する場合に、前記
    現在のビットデータを反転させることを特徴とする請求
    項1記載の2の補数器。
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