JPH0762866B2 - パターン信号処理用lsi - Google Patents

パターン信号処理用lsi

Info

Publication number
JPH0762866B2
JPH0762866B2 JP61091791A JP9179186A JPH0762866B2 JP H0762866 B2 JPH0762866 B2 JP H0762866B2 JP 61091791 A JP61091791 A JP 61091791A JP 9179186 A JP9179186 A JP 9179186A JP H0762866 B2 JPH0762866 B2 JP H0762866B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bit
input
output
register
multiplexer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP61091791A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS62247472A (ja
Inventor
正俊 石川
誠 下条
Original Assignee
工業技術院長
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 工業技術院長 filed Critical 工業技術院長
Priority to JP61091791A priority Critical patent/JPH0762866B2/ja
Publication of JPS62247472A publication Critical patent/JPS62247472A/ja
Publication of JPH0762866B2 publication Critical patent/JPH0762866B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Image Processing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、センサのインテリジェント化を目指したパタ
ーン信号処理用LSIに関するものである。
[従来の技術] 知能ロボットの視覚や、触覚、近接覚のセンサでは、パ
ターン情報を扱う必要性が叫ばれている。しかも、これ
らのセンサの場合、ロボットのアームやハンドに取り付
ける場合が多いため、配線コードを含めた小型軽量化、
集積化が必要であり、さらに入力動作に必要な処理時間
の短縮も重要ある。このため、演算回路や伝送回路を検
出部と一体化してそれらの要求を満たすインテリジェン
トセンサの開発が望まれている。
[発明が解決しようとする課題] 本発明の主たる目的は、上述したセンサのインテリジェ
ント化を目指して、局所的な並列演算を実行するパター
ン信号処理用のLSIを提供することにある。
[課題を解決するための手段] 上記目的を達成するための本発明のLSIは、複数のセン
サと1対1に直結してそれらのセンサからの情報を並列
的に直接入力する複数のプロセッサエレメント(以下、
セルと呼ぶ。)を備え、各セルを、 (1)センサ出力、隣接セルの出力、後記Aレジスタ及
びTレジスタの出力、並びにインストラクションの1ビ
ットからセルの入力を選択する8入力マルチプレクサ、 (2)上記マルチプレクサの出力をラッチして演算のタ
イミングを揃えるためのIn信号を作るD型フリップフロ
ップ、 (3)上記In信号、後述の演算ユニットの出力、インス
トラクションの1ビット、及び自分のレジスタの出力か
ら、次のA、T、Wの各レジスタへの入力を選択する3
つの4入力マルチプレクサ、 (4)2つの4ビットシフトレジスタを直列につなぐこ
とにより、4ビットまたは8ビットのレジスタとして使
用可能に形成したA(汎用アキュムレータ)、T(テン
プレートレジスタ)、W(重み付けレジスタ)の各8ビ
ットのシリアルレジスタ、 (5)キャリービット用及びサインビット用のD型フリ
ップフロップ、並びにサインビット用の4入力マルチプ
レクサが付設され、A及びBの2つの入力に対してビッ
トシリアルな演算処理を行う演算ユニット(ALU)、 (6)A、T、Wのレジスタ、及びインストラクション
の1ビットを選択する4入力マルチプレクサ、 (7)その4入力マルチプレクサの出力をラッチしてAL
UのB入力を作るD型フリップフロップ、 (8)4ビットと4ビットのシリアルな掛算を行うマル
チプライヤ、 (9)上記掛算を行うか否かの選択を行う2入力マルチ
プレクサ、 (10)上記ALUの出力をラッチして演算のタイミングを
そろえるD型フリップフロップ、 (11)このセルの出力を選択する4入力マルチプレク
サ、 によって、集積化可能に構成したことを特徴とするもの
である。
[作 用] 複数のセンサとセルを1対1に直結しているため、それ
らのセンサからの情報が複数のセルに並列的に直接入力
される。そのため、1回の入力動作で複数のセルへの入
力が可能であり、この入力動作に必要な処理時間が短縮
される。各セルにおいては、その各構成要素が有機的に
機能して情報を処理し、これにより各セル毎に並列演算
が行われる。特に、各セルにおいては、ビットシリアル
演算が行われるため、ゲート数を減少させることがで
き、また積和演算器を内蔵しているため相関演算等も実
現され、さらに各種制御線はマイクロプログラムによっ
て制御することも可能である。
[実施例] 第1図は、本発明に係るパターン信号処理用LSIの実施
例の要部を示し、そのパターン信号処理用LSIは、セン
サに対応して第1図に示すようなセルの8個を有するも
のである。
第2図に基づいてその概要を説明すると、同図(a),
(b)は、センサとそのセンサからの情報を処理するセ
ルとの対応関係を示し、第2図(a)はマトリクスタイ
プのもので、マトリクス状に配置されたセンサ1,1,・・
の出力を一つに付き一つのセル2,2,・・に入力するタイ
プである。また、第2図(b)は、スキャンニングタイ
プのもので、11,11,・・はセンサ、12,12,・・はセルを
それぞれ示し、一つのセンサ列に対して一つのセルが対
応している。
本発明の実施例として示すパターン信号処理用LSIは、
上記第2図(a),(b)において、SPE−8と表示し
た部分のセル(1×8セル)をチップ化したもので、全
体として、内部の構造を各セル共通の制御線で制御する
SIMD型の並列処理を行う構造になっている。
次に、第1図に示す一つのセルの構成について説明す
る。
まず、このセルの主要部は、セルの入力を選択する8入
力マルチプレクサ21、演算のタイミングを揃えるための
In信号を作るD型フリップフロップ22、次のA(汎用ア
キュムレータ)、T(テンプレートレジスタ)、W(重
み付けレジスタ)の各レジスタへの入力を選択する4入
力マルチプレクサ23A,23T,23W、2つの4ビットシフト
レジスタを直列につなぐことにより形成したA,T,Wの各
8ビットのシリアルレジスタ24A,24T,24W、キャリービ
ット用及びサインビット用のD型フリップフロップ25c,
25s、並びにサインビット用の4入力マルチプレクサ25m
が付設され、このセルの主たる演算処理を行うALU25、
上記ALU25のB入力を選択する4入力マルチプレクサ2
6、演算のタイミングを揃えるD型フリップフロップ2
7、シリアルな掛算を行うマルチプライヤ28、上記掛算
を行うか否かを選択する2入力マルチプレクサ29、上記
ALU25の出力をラッチして演算のタイミングをそろえる
D型フリップフロップ30、このセルの出力を選択する4
入力マルチプレクサ31によって構成されている。
また、上記LSIには、8個のセルにおけるALUの出力をRo
wとColでスキャンニングする8入力NAND要素32、論理演
算後に全部のセルでビットが立っているか否かをチェッ
クするための8入力NOR要素33が設けられている。
次に、上記セルにおける各要素についてさらに具体的に
説明する。
8入力マルチプレクサ(21) 8つの入力、即ち、センサ出力(ss)、隣接セルの出力
(RU,RLo,RLe,RR),Aレジスタ及びTレジスタの出力(A
reg.,Treg.),インストラクションの1ビット(I31
から一つを選択し、次のを経てIn信号を作る。いわ
ば、このセルの入力を選択するものである。
センサ出力を選択すれば、センサの出力が演算処理の対
象となり、隣接セルを選択すれば、相関演算などの空間
的フィルタリングが可能となり、AレジスタやTレジス
タを選択すれば、レジスタ間の演算が可能となり、イン
ストラクションの1ビットを選択すれば、ソフトウェア
上から1ビット単位の定数の入力が可能となる。
D型フリップフロップ(22) 上記の出力をラッチし、In信号を作る。この信号は、
演算のタイミングを揃えるためのものである。CP0はシ
ステムクロック、I33はリセット信号である。
−1〜34入力マルチプレクサ(23A,23T,23W) A,T,Wの各レジスタへの入力を選択する。4つの入力
は、上記の出力であるIn信号、後述のALUの出力、イ
ンストラクションの1ビット、自分のレジスタの出力で
ある。
上記のIn信号を選択すれば、Inからレジスタへの代入
が可能となり、後述のALUの出力を選択すれば、演算結
果をレジスタに戻すことができ、インストラクションの
1ビットを選択すれば、ソフトウェア上から1ビット単
位の定数をレジスタに設定することができる。
−1〜38ビットのシリアルレジスタ(24A,24T,24W) A,T,Wの3種類で、それぞれ4ビットのシフトレジスタ
を2つ直列に用いることにより、8ビットのシリアルレ
ジスタを形成している。これらは、上下4ビットずつを
スワップ可能にしており、8ビット単位のレジスタとし
ても、4ビット単位のレジスタとしても使えるようにし
ている。
I28〜I30はそのスワップ信号、CP1〜CP3はシフト信号で
ある。AレジスタとTレジスタは全く同等の扱いを受け
るが、掛算の置数として使えるのは、Wレジスタの上位
の4ビットだけである。
ALU(25) このセルの主たる演算処理を行う部分で、Aからの入力
とBからの入力に対し、ビットシリアルな演算を行うも
のである。このALUには、キャリービット用のD型フリ
ップフロップ25c、サインビット用のD型フリップフロ
ップ25s、サインビット選択用の4入力マルチプレクサ2
5mが付設され、マルチプレクサ25mにより各レジスタ
(4ビット対応)のサインビットを選択し、D型フリッ
プフロップ25sでラッチすることにより演算の正負の制
御が行われる。
これらにより可能な演算は、 A andB A and A or B A or A exor B A exor , A+B,A−B,|A|,|B| (はBの反転を意味する。) となる。
4入力マルチプレクサ(26) ALUのB入力を選択するためのものである。3つのレジ
スタの出力(Areg.,Treg.,Wreg.)及びソフトウェアか
らの定数(I32)を選択できる。
D型フリップフロップ(27) 上記の出力をラッチしB入力を作る。演算のタイミン
グをそろえるためのものである。
マルチプライヤ(28) 4ビットと4ビットのシリアルの掛算を行うもので、具
体的にはIn(シリアル)とWレジスタ(パラレル)の掛
算を実行し、上記ALU25のA入力に入れる。
2入力マルチプレクサ(29) 上記のマルチプライヤを使うか使わないかの選択を行
う。In信号を選択すれば、それがALUのA入力となり、
マルチプライヤ側を選択すれば、掛算結果がALUのA入
力になる。
D型フリップフロップ(30) 上記ALUの出力をラッチする。制御のタイミングをそろ
えるためのものである。
4入力マルチプレクサ(31) このセル自体の出力を選択するものである。
In信号を選択すれば、その信号はこのセルを演算処理な
しに通り抜けることになり(伝送用)、ALUを選択すれ
ば、演算結果がそのまま出力される。また、Areg.及びT
reg.を選択すれば各レジスタの内容が出力される。
なお、上記セルに付設される8入力NAND要素32は、8個
のセルにおけるALUの出力をスキャンニングするもので
あり、また、8入力NOR要素33は、論理演算後に、全部
のセルでビットが立っているかどうかをチェックするも
ので、一つのセルでもビットが立っていれば、論理0を
出力する。
上述した構成を有するセルにおいては、センサあるいは
近傍のセルからの情報が、マルチプレクサを通してALU
やレジスタに入力され、所要の演算が行われるが、内部
の演算はビットシリアル演算であり、それによってセル
のゲート数を減らすことができる。また、4ビット×4
ビット+8ビットの積和演算器も内蔵しており、そのた
め相関演算等を容易に実現することができる。
上記LSIの制御は、第1図に示す各種制御線(32ビッ
ト)をマイクロプログラム(1word=10ビット)で制御
するが、この制御を実現する方法の一つは、マイクロプ
ロセッサを用いて制御する方法で、I/0プロセッサ的な
使い方である。もう一つは、一般のビットスライスマイ
クロプロセッサと同様にマイクロプログラムシーケンサ
を用いる方法で、専用のLSIも市販されている。この場
合、サブルーチンの実現も可能である。
[発明の効果] 以上に詳述した本発明のパターン信号処理用LSIは、複
数のセンサとプロセッサエレメントを1対1に直結し
て、それらのセンサからの情報を並列的に直接入力する
ようしているため、1回の入力動作で複数のセルへの入
力が可能であり、この入力動作に必要な処理時間が短縮
される。そして、複数のセンサからの情報の並列演算が
可能であるため、パターン情報を扱う必要性のある知能
ロボットの視覚や、触覚、近接覚のセンサにおけるイン
テリジェント化の達成に有用である。また、LSI化によ
りセンサの検出部分と演算部分を一体化でき、それによ
って配線コードを含めた小型軽量化等の要求をも満たし
たインテリジェント化を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るLSI中の一つのプロセッサエレメ
ントのブロック図、第2図(a),(b)はセンサとプ
ロセッサエレメントとの関係を示す説明図である。 1,11,……センサ、2,12,……セル、 21……8入力マルチプレクサ、 22,25c,25s,27,30……D型フリップフロップ、 23A,23T,23W……(4入力マルチプレクサ)、 25m,26,31……(4入力マルチプレクサ)、 24A,24T,24W……シリアルレジスタ、 25……演算ユニット、28……マルチプライヤ、 29……2入力マルチプレクサ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数のセンサと1対1に直結してそれらの
    センサからの情報を並列的に直接入力する複数のプロセ
    ッサエレメントを備え、各プロセッサエレメントを、 センサ出力、隣接プロセッサエレメントの出力、後記A
    レジスタ及びTレジスタの出力、並びにインストラクシ
    ョンの1ビットからプロセッサエレメントの入力を選択
    する8入力マルチプレクサ、 上記マルチプレクサの出力をラッチして演算のタイミン
    グを揃えるためのIn信号を作るD型フリップフロップ、 上記In信号、後述の演算ユニットの出力、インストラク
    ションの1ビット、及び自分のレジスタの出力から、次
    のA、T、Wの各レジスタへの入力を選択する3つの4
    入力マルチプレクサ、 2つの4ビットシフトレジスタを直列につなぐことによ
    り、4ビットまたは8ビットのレジスタとして使用可能
    に形成したA,T,Wの各8ビットのシリアルレジスタ、 キャリービット用及びサインビット用のD型フリップフ
    ロップ、並びにサインビット用の4入力マルチプレクサ
    が付設され、A及びBの2つの入力に対してビットシリ
    アルな演算処理を行う演算ユニット、 A、T、Wのレジスタ、及びインストラクションの1ビ
    ットを選択する4入力マルチプレクサ、 その4入力マルチプレクサの出力をラッチして演算ユニ
    ットのB入力を作るD型フリップフロップ、 4ビットと4ビットのシリアルな掛算を行うマルチプラ
    イヤ、 上記掛算を行うか否かの選択を行う2入力マルチプレク
    サ、 上記演算ユニットの出力をラッチして演算のタイミング
    をそろえるD型フリップフロップ、 このプロセッサエレメントの出力を選択する4入力マル
    チプレクサ、 によって、集積化可能に構成したことを特徴とするパタ
    ーン信号処理用LSI。
JP61091791A 1986-04-21 1986-04-21 パターン信号処理用lsi Expired - Lifetime JPH0762866B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61091791A JPH0762866B2 (ja) 1986-04-21 1986-04-21 パターン信号処理用lsi

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61091791A JPH0762866B2 (ja) 1986-04-21 1986-04-21 パターン信号処理用lsi

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62247472A JPS62247472A (ja) 1987-10-28
JPH0762866B2 true JPH0762866B2 (ja) 1995-07-05

Family

ID=14036430

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61091791A Expired - Lifetime JPH0762866B2 (ja) 1986-04-21 1986-04-21 パターン信号処理用lsi

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0762866B2 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000021284A1 (fr) * 1998-10-07 2000-04-13 Hamamatsu Photonics K. K. Capteur de vision ultra-rapide
US7136097B1 (en) 1999-10-04 2006-11-14 Hamamatsu Photonics K.K. Camera system for high-speed image processing including selection of at least one frame based on processed results
JP2006313543A (ja) * 2005-05-02 2006-11-16 Pixart Imaging Inc 全画像を記録しなくても複数のオブジェクトを認識できる画像認識方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6042516B2 (ja) * 1980-03-04 1985-09-24 日本電信電話株式会社 デ−タ処理装置
JPS59172064A (ja) * 1983-03-18 1984-09-28 Fujitsu Ltd ビデオ・システムにおける並列処理方式

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000021284A1 (fr) * 1998-10-07 2000-04-13 Hamamatsu Photonics K. K. Capteur de vision ultra-rapide
US6608296B1 (en) 1998-10-07 2003-08-19 Hamamatsu Photonics K.K. High-speed vision sensor having a parallel processing system
US7136097B1 (en) 1999-10-04 2006-11-14 Hamamatsu Photonics K.K. Camera system for high-speed image processing including selection of at least one frame based on processed results
JP2006313543A (ja) * 2005-05-02 2006-11-16 Pixart Imaging Inc 全画像を記録しなくても複数のオブジェクトを認識できる画像認識方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPS62247472A (ja) 1987-10-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Duff Review of the CLIP image processing system
AU624524B2 (en) Simplified synchronous mesh processor
EP0075593B1 (en) A bit slice microprogrammable processor for signal processing applications
US4845633A (en) System for programming graphically a programmable, asynchronous logic cell and array
US4748585A (en) Processor utilizing reconfigurable process segments to accomodate data word length
JP3573755B2 (ja) 画像処理プロセッサ
Johnson et al. General-purpose systolic arrays
JPS58144971A (ja) アレイプロセツサ装置
US20030046513A1 (en) Arrayed processor of array of processing elements whose individual operations and mutual connections are variable
KR20020079906A (ko) 병렬 시퀀서를 이용한 디지털 회로 구현
US8516025B2 (en) Clock driven dynamic datapath chaining
CN110070182B (zh) 适合人工智能的平台芯片及其制造和设计方法
US6470440B1 (en) Vector compare and maximum/minimum generation apparatus and method therefor
JPH0762866B2 (ja) パターン信号処理用lsi
JPH02210576A (ja) 集積回路アキュムレータ
Chin et al. A dynamically reconfigurable interconnection chip
US4972324A (en) Semiconductor integrated circuit with an improved macro cell pattern
Bell et al. The register transfer module design concept
Sunwoo et al. Design and implementation of a parallel image processor chip for a SIMD array processor
JPS63147255A (ja) 複数の直列接続段を有する計算用プロセッサおよびこのプロセッサを応用したコンピュータならびに計算方法
CN113050919A (zh) 用于乘法器密集映射的高效逻辑块架构
JPS58166419A (ja) ワンチツプマイクロコンピユ−タ
JP2557856B2 (ja) Cadシステム
JPH05324694A (ja) 再構成可能並列プロセッサ
JPS59114665A (ja) 並列計算機システム

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term