JPH08161151A - 加算器 - Google Patents

加算器

Info

Publication number
JPH08161151A
JPH08161151A JP6298460A JP29846094A JPH08161151A JP H08161151 A JPH08161151 A JP H08161151A JP 6298460 A JP6298460 A JP 6298460A JP 29846094 A JP29846094 A JP 29846094A JP H08161151 A JPH08161151 A JP H08161151A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
exclusive
carry
signal
adder
sum
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.)
Pending
Application number
JP6298460A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroyuki Morinaka
浩之 森中
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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 Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP6298460A priority Critical patent/JPH08161151A/ja
Priority to US08/461,011 priority patent/US5631860A/en
Publication of JPH08161151A publication Critical patent/JPH08161151A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F7/00Methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
    • G06F7/38Methods or arrangements for performing computations using exclusively denominational number representation, e.g. using binary, ternary, decimal representation
    • 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
    • G06F7/50Adding; Subtracting
    • G06F7/505Adding; Subtracting in bit-parallel fashion, i.e. having a different digit-handling circuit for each denomination
    • G06F7/506Adding; Subtracting in bit-parallel fashion, i.e. having a different digit-handling circuit for each denomination with simultaneous carry generation for, or propagation over, two or more stages
    • G06F7/508Adding; Subtracting in bit-parallel fashion, i.e. having a different digit-handling circuit for each denomination with simultaneous carry generation for, or propagation over, two or more stages using carry look-ahead circuits
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F7/00Methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
    • G06F7/38Methods or arrangements for performing computations using exclusively denominational number representation, e.g. using binary, ternary, decimal representation
    • 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
    • G06F7/50Adding; Subtracting
    • G06F7/505Adding; Subtracting in bit-parallel fashion, i.e. having a different digit-handling circuit for each denomination
    • G06F7/506Adding; Subtracting in bit-parallel fashion, i.e. having a different digit-handling circuit for each denomination with simultaneous carry generation for, or propagation over, two or more stages
    • G06F7/507Adding; Subtracting in bit-parallel fashion, i.e. having a different digit-handling circuit for each denomination with simultaneous carry generation for, or propagation over, two or more stages using selection between two conditionally calculated carry or sum values
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2207/00Indexing scheme relating to methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
    • G06F2207/506Indexing scheme relating to groups G06F7/506 - G06F7/508
    • G06F2207/50632-input gates, i.e. only using 2-input logical gates, e.g. binary carry look-ahead, e.g. Kogge-Stone or Ladner-Fischer adder

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Logic Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 キャリーセレクト方式に使用される1つの加
算器のハードウエア量および消費電力の低減を図ること
を目的としている。 【構成】 第1の排他的論理和素子からの出力結果と桁
上げ生成信号であるジェネレート信号Gi−1とを受け
取り、排他的論理演算を行い、その演算結果をSi0と
して出力する第2の排他的論理和素子と、第2の排他的
論理和素子からの出力結果と桁上げ伝搬信号であるプロ
パゲート信号Pi−1とを受け取り、排他的論理和演算
を行い、その演算結果をSi1とする第3の排他的論理
和素子とを備えたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、加算器に関し、特に
加算器のキャリーセレクト方式に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の加算器として、リップルキャリー
方式と呼ばれるものがある。これは、加数および披加数
の各ビット毎の加算は、前段の加算回路からのキャリー
入力信号を待って実行されるという方式である。しか
し、この方式では、最上位ビットの加算を実行するまで
に、キャリー伝搬の遅延によるマイクロプロセッサ全体
の処理能力の低下が生じる。そこで、このキャリー伝搬
の遅延を無くすために、予め2つのキャリー入力による
加算を実行するキャリーセレクト方式というものがあ
る。
【0003】図9は、例えば、特開平5−6263号公
報に記載されているキャリーセレクト方式の加算器の構
成を示した図である。図において、1は論理積素子、2
〜4は排他的論理素子、5は論理和素子、6は桁上げ生
成信号回路、7は桁上げ伝搬信号回路である。この加算
器では、披加数Aと加数Bの加算において、キャリー入
力値が「0」の場合の和(和S0)と「1」の場合の和
(和S1)とを1つの加算器内に設けられた論理和素子
5および排他的論理和素子3〜4により同時に計算させ
ている。
【0004】図10は、図9で示された加算器を使用し
た4ビットのキャリーセレクト方式の加算器の詳細な回
路図である。8〜14は論理積素子、15〜26は排他
的論理素子、27〜30は論理和素子、31〜38は第
1セレクタ回路である。図9の桁上げ生成回路6、桁上
げ伝搬信号回路7は、図10では、第1セレクタ回路3
1〜33、論理積素子12〜14で構成されている。同
時に生成された2種類の和(和S0、和S1)のどちら
か一方が、キャリー入力値に基づいて、第2セレクタ3
4〜38により選択され、SUM0〜SUM3、キャリ
ー出力として出力される。このように、キャリーセレク
ト方式を使用することにより、キャリー伝搬の遅延を無
くすようにしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
加算器は構成されていたので、次のような問題点があ
る。加算器の処理能力の向上は、その加算器が組み込ま
れているマイクロプロセッサの処理能力の向上につなが
る1つとしてあげることができる。一般的に、高速な加
算器を構成するためには、並列処理が有効であるが、並
列処理のためにハードウエア量が増大し、マイクロプロ
セッサ全体の面積の増大や既存のチップ面積上のレイア
ウトの困難さにつながるので、いかにハードウエア量を
少なくして設計するかが必要となってくる。上述したよ
うな従来の加算器では、1つの加算器において、キャリ
ー入力が「0」の場合と、「1」の場合における加算結
果を同時に計算させるために、排他的論理和素子と論理
和素子が使用されているので、1つの加算器を構成する
ハードウエア量が多く、ハードウエア量が多いために加
算器の消費電力も多くなるという問題点がある。今後、
ますますマイクロプロセッサのチップ面積および消費電
力の低減が要求されてくることを考えると、マイクロプ
ロセッサに組み込まれている計算処理の中枢である加算
器のハードウエア量や消費電力も更に低減されているこ
とが必要である。
【0006】この発明は、上記のような問題点を解決す
るためになされたものであり、キャリーセレクト方式に
使用される1つの加算器のハードウエア量および消費電
力の低減を図ることを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明に係る加算器
は、披加数Aiと加数Biの排他的論理和演算を行う第
1の排他的論理和素子と、第1の排他的論理和素子から
の出力結果と桁上げ生成信号であるジェネレート信号G
i−1とを受け取り、排他的論理演算を行い、その演算
結果を和Si0として出力する第2の排他的論理和素子
と、第2の排他的論理和素子からの出力結果と桁上げ伝
搬信号であるプロパゲート信号Pi−1とを受け取り、
排他的論理和演算を行い、その演算結果を和Si1とす
る第3の排他的論理和素子とを備えたものである。
【0008】
【作用】この発明に係る加算器においては、キャリー入
力値が「0」の場合と「1」の場合の2種類和が、2つ
の排他的論理和素子である第2の排他的論理和素子およ
び第3の排他的論理和素子を組み合わせることにより生
成される。
【0009】
【実施例】図1は、この発明の加算器の構成を示した図
である。1〜7は、従来の加算器と同一あるいは相当す
る部分である。39は排他的論理和素子であり、桁上げ
生成信号回路6と排他的論理和素子2とからの出力信号
を受け取り、和S0を出力するものである。39は排他
的論理素子であり、桁上げ伝搬信号回路7と排他的論理
和素子39とからの出力信号を受け取り、和S1を出力
するものである。ジェネレート信号(G)とプロパゲー
ト信号(P)は、一般的に次の式で表されている。
「・」は論理積、「+」は論理和、「(+)」は排他的
論理和を示す。
【0010】Gi=gi+Gi-1・Xi ・・・(1) Pi=Xi・Pi-1 ・・・(2) G0=A0・B0 ・・・(3) P0=A0(+)B0 ・・・(4) (gi=Ai・Bi、Xi=Ai(+)Bi)、iは1〜N(Nは
整数)
【0011】加算器の分野では、ジェネレート信号(G
i)が発生すれば無条件に桁上げ信号がiビット目で発
生するということであり、プロパゲート信号(Pi)が
発生すれば前段からのキャリー入力が桁上げ信号として
伝搬するということである。また、ジェネレート信号
(Gi)とプロパゲート信号(Pi)は同時に発生するこ
とはない。
【0012】上述した(1)〜(4)式に基づいた回路
を図2に示す。図2は、図1の桁上げ生成信号回路6お
よび桁上げ伝搬信号回路7の具体的な構成である。図3
は、図2の第1セレクタ回路の詳細な構成を示した図で
ある。第1セレクタ回路は、6個のトランジスタで構成
される。これらは、従来の加算器の構成と同一あるいは
相当する。40〜45は論理積素子、46〜48は排他
的論理和素子、49〜50は第1セレクタ回路である。
51はインバータ回路、52〜53はトランスミッショ
ンゲートであり、Ai(+)Biの結果(端子bに入
力)に基づいて、Ai・Biの値(端子aに入力)か、前
段からのジェネレート信号(端子cに入力)かのどちら
かを選択するものである。
【0013】次に、この発明の特徴である和Si0、Si1
を求める回路を構成する上で導き出された式を示す。こ
の式は、ジェネレート信号(Gi-1)、プロパゲート信
号(Pi-1)、およびAiとBiの排他的論理和Xiを使
用している。
【0014】 Si0=Xi(+)Gi-1 ・・・(5) Si1=Xi(+)(Gi-1+Pi-1) Si1の式を変形すると、 Si1=Xi(+)(Gi-1+Pi-1) =Xi(+){Gi-1・(Pi-1+バーPi-1)+(Gi-1+バーGi-1)・P i-1} (なお、Pi-1+バーPi-1=1、Gi-1+バーGi-1=1) =Xi(+){Gi-1・バーPi-1+バーGi-1・Pi-1+Gi-1・Pi-1+Gi -1・Pi-1} =Xi(+)(Gi-1・バーPi-1+バーGi-1・Pi-1) (なお、Gi-1・Pi-1=0) =Xi(+)(Gi-1(+)Pi-1) =Xi(+)Gi-1(+)Pi-1 よって、 Si1=Xi(+)Gi-1(+)Pi-1 ・・・(6) (=Si0(+)Pi-1) となり、Si1を生成するのにSi0が使用できる。また、 S00=X0(+)0 =X0 ・・・(7) S01=X0(+)1 =バーX0 ・・・(8) S01の式を変形すると S01=X0(+)1 =(X0(+)1)(+)0 =(X0(+)0)(+)1 =バーX0 (=S00(+)1) よって、S01を生成するのに、S00が使用できる。であ
る。(iは1〜n)
【0015】A0とB0における和S0、S1は、前段から
のジェネレート信号(G)、プロパゲート信号(P)が
ないため、(7)(8)式のように定める。図4は、上
述した式(5)〜(8)に基づいた2種類の和を求める
ための回路を示した図である。54〜56は、排他的論
理和素子である。特に、排他的論理和素子55、56の
2つの論理素子を組み合わせることにより、Si0、Si1
を生成していることが特徴である。S00をX0としている
のは、キャリー入力が「0」の場合は、X0が反転され
ずにそのまま出力されるためであり、S01をバーX0と
しているのは、キャリー入力が「1」であるために、X
0が反転されるためである。
【0016】図5は、図4に示された回路構成と各信号
との関係を示した図である。排他的論理和素子は、一方
の入力値が「0」ならば他方の入力値が出力値となり、
一方の入力値が「1」ならば他方の入力値の反転が出力
値となる。Gi-1とPi-1がともに「0」の場合( の場
合)は、ジェネレート信号、プロパゲート信号のどちら
も発生していないので、SUMとしてはXiの値(真の
SUM)が得られることが考えられる。式(5)(6)
からSi0とSi1はXiとなり、キャリー入力によりSi
0、Si1のどちらを選択しても、SUMはXiとなり正し
い値が選択されていることがわかる。また、Gi-1が
「1」、Pi-1が「0」の場合( の場合)は、ジェネ
レート信号が発生するので、SUMとしてはバーXiの
値(真のSUM)が得られることが考えられる。式
(5)(6)からSi0とSi1はバーXiとなり、キャリ
ー入力によりSi0、Si1のどちらを選択しても、SUM
はバーXとなり正しい値が選択されていることがわか
る。Gi-1が「0」、Pi-1が「1」の場合( の場合)
は、前段からのプロパゲート信号を通すために、キャリ
ー入力が「0」の場合はSUMはXi、キャリー入力が
「1」の場合はSUMはバーXiが考えられる。式
(5)(6)からSi0はXi、Si1はバーXiとなり、キ
ャリー入力によりXi、バーXiをそれぞれ選択すること
により、正しい値が選択されたがわかる。
【0017】図6は、図4の回路構成を用いて4ビット
のキャリーセレクト方式の加算器の詳細を示した図であ
る。57〜60は論理積素子であり、Ai、Biの各ビ
ット毎の論理積演算を行い、各ビットにおいてジェネレ
ート信号(gi)が発生するかどうかを求める。61〜
63は論理積素子であり、前段からのプロパゲート信号
(Pi-1)を次段に伝搬させるかどうかを示す信号Xi
とを受け取り、プロパゲート信号(Pi)を生成する。
64〜67は、排他的論理和素子であり、上述した信号
Xiを生成する。68〜70は、第1セレクタ回路であ
り、端子bに入力された信号Xiに基づき、端子aに入
力されるジェネレート信号(gi)と端子cに入力され
る前段からのジェネレート信号(Gi-1)とのどちらか
を選択し、選択した信号をジェネレート信号(Gi)と
して出力する。この第1セレクタ回路68〜70の詳細
な回路図は、図3に示している。71〜78は、排他的
論理和素子であり、これらの接続関係は、図4に示した
回路構成に基づいて構成されており、出力信号として2
種類和Si0、Si1が生成される。79は第1セレクタ回
路であり、ジェネレート信号(Gn)とキャリー入力値
とのどちらかをプロパゲート信号(Pn)に基づいて選
択し、選択結果をキャリー出力値とするものである。
(この実施例では、n=3である)第1セレクタ回路7
9の詳細な回路図は、図3に示されている。80〜83
は、第2セレクタ回路であり、端子cに入力されたキャ
リー入力値に基づいて、端子a,bに入力された2種類
和Si0、Si1のどちらかを選択し、選択した結果をSU
M1〜3として出力する。 図7は、第2セレクタ回路
80〜83の詳細な回路を示した図であり、インバータ
84、トランスミッションゲート85、86で構成され
ている。この第2セレクタ回路は、6個のトランジスタ
で構成されている。ハ
【0018】図6に示した加算器は、1つの加算器にお
いて、同時に2種類の和Si0、Si1を求め、そのどち
らかをキャリー入力値によって選択するように構成され
ている。従来からあるリップルキャリー方式の加算器に
Si0、Si1を同時に生成する部分の回路構成を追加して
キャリーセレクトを実行しているので、追加した回路の
分だけ面積、消費電力も大きくなる。そこで、ジェネレ
ート信号(Gi-1)、プロパゲート信号(Pi-1)および
AiとBiの排他的論理和Xiの値を使用して、いかに1
つの加算器のハードウエア量および消費電力を低減させ
るかというところを工夫するために、上記の(5)〜
(8)式を導き出してキャリーセレクト方式を実現し
た。図10で示された従来の加算器と図6で示されたこ
の発明の加算器を構成しているトランジスタ数をそれぞ
れ調べてみる。排他的論理和素子は8個のトランジス
タ、論理積素子、論理和素子は、4個のトランジスタで
構成されているとした場合(第1、第2セレクタ回路は
6個のトランジスタで構成)、従来の加算器の総トラン
ジスタ数は188個、この発明の総トランジスタ数は1
72個となり、この発明の方が、従来に比べて約9%の
ハードウエア量を削減することができる。
【0019】また、消費電力については、「SPIC
E」シミュレーションによると、シミュレーションの条
件として、0.5μmCMOSプロセス、クロック周波
数200MHz、ゲート動作率50%、室温として実行
した場合、図8のような結果が得られる。電源電圧3.
3Vで1.33mW、従来が1.49mWとなり、約1
1%の消費電力を削減することができる。全体として、
この発明の方が消費電力が低いことがわかる。低電源電
圧のマイクロプロセッサが今後主流になってくるであろ
うことを考えると、マイクロプロセッサの計算機能を果
たす加算器は低消費電力であることが有効である。
【0020】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、特
に、第1の排他的論理和素子からの出力結果と桁上げ生
成信号であるジェネレート信号Gi−1とを受け取り、
排他的論理演算を行い、その演算結果をSi0として出
力する第2の排他的論理和素子と、第2の排他的論理和
素子からの出力結果と桁上げ伝搬信号であるプロパゲー
ト信号Pi−1とを受け取り、排他的論理和演算を行
い、その演算結果をSi1とする第3の排他的論理和素
子とを備えるようにしたので、キャリー入力値が「0」
の場合と「1」の場合の2種類の和の値が、2つの排他
的論理和素子である第2の排他的論理和素子および第3
の排他的論理和素子を組み合わせることにより生成され
るので、加算器のハードウエア量および消費電力の低減
を図れたという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の加算器の構成を示した図である。
【図2】 図1の桁上げ生成信号回路および桁上げ伝搬
信号回路の詳細な構成を示した図である。
【図3】 図2の第1セレクタ回路の詳細な構成を示し
た図である。
【図4】 この発明における2種類の和を求めるための
回路を示した図である。
【図5】 図4に示された回路構成と各信号との関係を
示した図である。
【図6】 図4の回路構成を用いた4ビットのキャリー
セレクト方式の加算器の詳細な構成を示した図である。
【図7】 第2セレクタ回路の詳細な構成を示した図で
ある。
【図8】 この発明と従来の加算器における消費電力の
差を示した図である。
【図9】 従来のキャリーセレクト方式の加算器の構成
を示した図である。
【図10】 図9で示された加算器を使用した4ビット
のキャリーセレクト方式の加算器の詳細な回路図であ
る。
【符号の説明】
1、57〜63:論理積素子、2、39〜40、54〜
56、64〜67、71〜78:排他的論理和素子、
6:桁上げ生成信号回路、7:桁上げ伝搬信号回路、6
8〜70、79:第1セレクタ回路、80〜83:第2
セレクタ回路。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成7年2月8日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0002
【補正方法】変更
【補正内容】
【0002】
【従来の技術】従来の加算器として、リップルキャリー
方式と呼ばれるものがある。これは、加数および加数
の各ビット毎の加算は、前段の加算回路からのキャリー
入力信号を待って実行されるという方式である。しか
し、この方式では、最上位ビットの加算を実行するまで
に、キャリー伝搬の遅延によるマイクロプロセッサ全体
の処理能力の低下が生じる。そこで、このキャリー伝搬
の遅延を無くすために、予め2つのキャリー入力による
加算を実行するキャリーセレクト方式というものがあ
る。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0003
【補正方法】変更
【補正内容】
【0003】図9は、例えば、特開平5−6263号公
報に記載されているキャリーセレクト方式の加算器の構
成を示した図である。図において、1は論理積素子、2
〜4は排他的論理素子、5は論理和素子、6は桁上げ生
成信号回路、7は桁上げ伝搬信号回路である。この加算
器では、加数Aと加数Bの加算において、キャリー入
力値が「0」の場合の和(和S0)と「1」の場合の和
(和S1)とを1つの加算器内に設けられた論理和素子
5および排他的論理和素子3〜4により同時に計算させ
ている。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0007
【補正方法】変更
【補正内容】
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明に係る加算器
は、加数Aiと加数Biの排他的論理和演算を行う第
1の排他的論理和素子と、第1の排他的論理和素子から
の出力結果と桁上げ生成信号であるジェネレート信号G
i−1とを受け取り、排他的論理演算を行い、その演算
結果を和Si0として出力する第2の排他的論理和素子
と、第2の排他的論理和素子からの出力結果と桁上げ伝
搬信号であるプロパゲート信号Pi−1とを受け取り、
排他的論理和演算を行い、その演算結果を和Si1とす
る第3の排他的論理和素子とを備えたものである。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0009
【補正方法】変更
【補正内容】
【0009】
【実施例】図1は、この発明の加算器の構成を示した図
である。1〜7は、従来の加算器と同一あるいは相当す
る部分である。39は排他的論理和素子であり、桁上げ
生成信号回路6と排他的論理和素子2とからの出力信号
を受け取り、和S0を出力するものである。40は排他
的論理素子であり、桁上げ伝搬信号回路7と排他的論理
和素子39とからの出力信号を受け取り、和S1を出力
するものである。ジェネレート信号(G)とプロパゲー
ト信号(P)は、一般的に次の式で表されている。
「・」は論理積、「+」は論理和、「(+)」は排他的
論理和を示す。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0012
【補正方法】変更
【補正内容】
【0012】上述した(1)〜(4)式に基づいた回路
を図2に示す。図2は、図1の桁上げ生成信号回路6お
よび桁上げ伝搬信号回路7の具体的な構成である。図3
は、図2の第1セレクタ回路の詳細な構成を示した図で
ある。第1セレクタ回路は、6個のトランジスタで構成
される。これらは、従来の加算器の構成と同一あるいは
相当する。41〜45は論理積素子、46〜48は排他
的論理和素子、49〜50は第1セレクタ回路である。
51はインバータ回路、52〜53はトランスミッショ
ンゲートであり、Ai(+)Biの結果(端子bに入
力)に基づいて、Ai・Biの値(端子aに入力)か、
前段からのジェネレート信号(端子cに入力)かのどち
らかを選択するものである。
【手続補正7】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0016
【補正方法】変更
【補正内容】
【0016】図5は、図4に示された回路構成と各信号
との関係を示した図である。排他的論理和素子は、一方
の入力値が「0」ならば他方の入力値が出力値となり、
一方の入力値が「1」ならば他方の入力値の反転が出力
値となる。Gi−1とPi−1がともに「0」の場合
の場合)は、ジェネレート信号、プロパゲート信号
のどちらも発生していないので、SUMとしてはXiの
値(真のSUM)が得られることが考えられる。式
(5)(6)からSi0とSi1はXiとなり、キャリ
ー入力によりSi0、Si1のどちらを選択しても、S
UMはXiとなり正しい値が選択されていることがわか
る。また、Gi−1が「1」、Pi−1が「0」の場合
IIの場合)は、ジェネレート信号が発生するので、S
UMとしてはバーXiの値(真のSUM)が得られるこ
とが考えられる。式(5)(6)からSi0とSi1は
バーXiとなり、キャリー入力によりSi0、Si1の
どちらかを選択しても、SUMはバーXとなり正しい値
が選択されていることがわかる。Gi−1が「0」、P
i−1が「1」の場合(III の場合)は、前段からのプ
ロパゲート信号を通すために、キャリー入力が「0」の
場合はSUMはXi、キャリー入力が「1」の場合はS
UMはバーXiが考えられる。式(5)(6)からSi
0はXi、Si1はバーXiとなり、キャリー入力によ
りXi、バーXiをそれぞれ選択することにより、正し
い値が選択されたのがわかる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 披加数Ai(iは1〜N:Nは整数)と
    加数Biとを受け取り、各ビット毎にキャリー入力値が
    「0」の場合の和Si0およびキャリー入力値が「1」
    の場合の和Si1を生成し、上記2種類の和のどちらか
    をキャリー入力値により選択するキャリーセレクト方式
    の加算器において、 上記披加数Aiと上記加数Biの排他的論理和演算を行
    う第1の排他的論理和素子と、上記第1の排他的論理和
    素子からの出力結果と桁上げ生成信号であるジェネレー
    ト信号Gi−1とを受け取り、排他的論理演算を行い、
    その演算結果を上記和Si0として出力する第2の排他
    的論理和素子と、 上記第2の排他的論理和素子からの出力結果と桁上げ伝
    搬信号であるプロパゲート信号Pi−1とを受け取り、
    排他的論理和演算を行い、その演算結果を上記和Si1
    とする第3の排他的論理和素子とを備えたことを特徴と
    する加算器。
  2. 【請求項2】 キャリー入力値が「0」の場合の最下位
    ビットの和S00は、上記披加数の最下位ビットA0と
    「0」の値との排他的論理和演算を行う第4の排他的論
    理和素子により求められ、キャリー入力値が「1」の場
    合の最下位ビットの和S01は、上記第4の排他的論理
    和素子からの出力結果と「1」の値との排他的論理和演
    算を行う第5の排他的論理和素子により求められること
    を特徴とする請求項第1項記載の加算器。
JP6298460A 1994-12-01 1994-12-01 加算器 Pending JPH08161151A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6298460A JPH08161151A (ja) 1994-12-01 1994-12-01 加算器
US08/461,011 US5631860A (en) 1994-12-01 1995-06-05 Carry Selecting system type adder

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6298460A JPH08161151A (ja) 1994-12-01 1994-12-01 加算器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08161151A true JPH08161151A (ja) 1996-06-21

Family

ID=17859996

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6298460A Pending JPH08161151A (ja) 1994-12-01 1994-12-01 加算器

Country Status (2)

Country Link
US (1) US5631860A (ja)
JP (1) JPH08161151A (ja)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5875121A (en) * 1996-08-06 1999-02-23 Hewlett-Packard Company Register selection system and method
US6076098A (en) * 1996-10-18 2000-06-13 Samsung Electronics Co., Ltd. Adder for generating sum and sum plus one in parallel
US6055557A (en) * 1997-01-08 2000-04-25 International Business Machines Corp. Adder circuit and method therefor
US5852568A (en) * 1997-01-27 1998-12-22 S3 Incorporated System and method for a fast carry/sum select adder
US6134576A (en) * 1998-04-30 2000-10-17 Mentor Graphics Corporation Parallel adder with independent odd and even sum bit generation cells
US6438572B1 (en) 1998-09-21 2002-08-20 Rn2R, L.L.C. Adder having reduced number of internal layers and method of operation thereof
US6259275B1 (en) 2000-05-01 2001-07-10 Rn2R, L.L.C. Logic gate having reduced power dissipation and method of operation thereof
US6748411B1 (en) 2000-11-20 2004-06-08 Agere Systems Inc. Hierarchical carry-select multiple-input split adder
US6782406B2 (en) * 2001-06-07 2004-08-24 Koninklijke Philips Electronics N.V. Fast CMOS adder with null-carry look-ahead
KR100866787B1 (ko) * 2002-01-16 2008-11-04 삼성전자주식회사 Xor에 기반한 캐리 생성기와 이를 이용한 조건 선택가산 장치 및 그 방법
US6990509B2 (en) * 2002-03-08 2006-01-24 International Business Machines Corporation Ultra low power adder with sum synchronization
JP3727301B2 (ja) * 2002-11-22 2005-12-14 Necエレクトロニクス株式会社 加算回路および加算回路を備えた半導体装置
CN111384944B (zh) * 2018-12-28 2022-08-09 上海寒武纪信息科技有限公司 全加器、半加器、数据处理方法、芯片及电子设备

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4764888A (en) * 1986-03-03 1988-08-16 Motorola, Inc. N-bit carry select adder circuit with double carry select generation
DE4306378A1 (de) * 1993-03-02 1994-09-08 Schlafhorst & Co W Verfahren und Vorrichtung zur Positionserfassung eines einen Kops tragenden Kopsträgers

Also Published As

Publication number Publication date
US5631860A (en) 1997-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4525797A (en) N-bit carry select adder circuit having only one full adder per bit
US5506799A (en) Booth array multiplying circuit having carry correction
JPH08161151A (ja) 加算器
EP0152046A2 (en) Multiplying circuit
JP3813127B2 (ja) 3つのゲートのクリティカル・パスを有するワイド加算器
JPH064271A (ja) 乗算器
JP3033212B2 (ja) 乗算器
JPH0542012B2 (ja)
US7170317B2 (en) Sum bit generation circuit
JPH0756712A (ja) 数値計算を実行するプロセスおよびそのプロセスを実現する演算装置
JP2007538305A (ja) 低電力動作のための平衡論理レベルを備えた演算回路
JP3532338B2 (ja) 乗算装置
JPH09222991A (ja) 加算方法および加算器
US5140546A (en) Adder circuit apparatus
US20090204659A1 (en) N-bit adder and corresponding addition method
JPH0651950A (ja) 加算回路
US5619442A (en) Alternating polarity carry look ahead adder circuit
JPH0370416B2 (ja)
US5944777A (en) Method and apparatus for generating carries in an adder circuit
US11294630B2 (en) Adder-subtractor circuit and method of controlling adder-subtractor circuit
US7194501B2 (en) Complementary pass gate logic implementation of 64-bit arithmetic logic unit using propagate, generate, and kill
US20230214182A1 (en) Adder with first and second adder circuits for non-power of two input width
US8126955B2 (en) N bit adder and the corresponding adding method
US6219686B1 (en) Method and apparatus for an N-NARY sum/HPG adder/subtractor gate
JPH0424730B2 (ja)