JPH09247001A - Acs arithmetic unit - Google Patents

Acs arithmetic unit

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JPH09247001A
JPH09247001A JP8051253A JP5125396A JPH09247001A JP H09247001 A JPH09247001 A JP H09247001A JP 8051253 A JP8051253 A JP 8051253A JP 5125396 A JP5125396 A JP 5125396A JP H09247001 A JPH09247001 A JP H09247001A
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overflow
circuit
adder
clip processing
adders
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祐二 中居
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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
    • G06F7/499Denomination or exception handling, e.g. rounding or overflow
    • G06F7/49905Exception handling
    • G06F7/4991Overflow or underflow
    • G06F7/49921Saturation, i.e. clipping the result to a minimum or maximum value

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce a circuit scale by providing a decode circuit decoding the comparison result and an overflow detection signal and a selection circuit with clip processing conducting altogether the selection of sum results and clip processing based on a control signal outputted from the decode circuit. SOLUTION: An adder 101 executes the calculation of PMA[4:0]+BMA[4:0] and an adder 102 executes the calculation of PMB[4:0]+BMB[4:0]. Then an overflow detection circuit 104 detects an overflow at the addition and a comparator 103 compares the quantity of the addition results. Succeedingly a decoder circuit 105 decodes overflow detection signals OA, OB and a comparison result CP and a clip processing including selection circuit 106 selects the result of sum which is smaller in the results. In the case that the selected sum result is overflow data, clip processing is applied to the data. Then the clip processing including selection circuit 106 is controlled by the decoder circuit 105 to conduct selection of the sum result and the clip processing altogether.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、誤り訂正の一種で
あるビタビ復号において、パスメトリックの算出を行う
ためのACS演算装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ACS arithmetic unit for calculating a path metric in Viterbi decoding which is a kind of error correction.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、映像、音声信号をディジタル信号
として処理、伝送する方法が主流になっている。これら
のディジタル信号処理で重要な技術として、誤り訂正技
術がある。誤り訂正として、現在まで、さまざまな方式
が提案されており、その一方式として、畳み込み符号を
用いたビタビ復号がある。ビタビ復号は最も確からしい
値に復号する最尤復号であり、起こりうる符号の中から
受信符号に最も近い符号を選択し、情報として復号す
る。現時点の起こりうる符号と受信符号の差をブランチ
メトリック、ブランチメトリックの総和をパスメトリッ
クと呼ぶ。パスメトリックを算出し、最小であるものを
選択することで、最も近い符号の選択を実現する。パス
メトリックの算出は、ACS(Add Compare Select)演算
により行われる。
2. Description of the Related Art In recent years, a method of processing and transmitting video and audio signals as digital signals has become mainstream. Error correction technology is an important technology in these digital signal processing. Various error correction methods have been proposed up to now, and one of them is Viterbi decoding using a convolutional code. Viterbi decoding is maximum likelihood decoding that decodes to a most probable value, and a code that is closest to the received code is selected from among possible codes and decoded as information. The difference between a code that can occur at present and the received code is called a branch metric, and the sum of branch metrics is called a path metric. The closest code is selected by calculating the path metric and selecting the smallest one. The calculation of the path metric is performed by ACS (Add Compare Select) calculation.

【0003】上記した従来のビタビ復号器の一例とし
て、特開平7−202724号公報のビタビ復号器があ
る。ACS演算を行うACSユニットは、パスメトリッ
クとブランチメトリックの加算(Add)を2種類のデータ
についてそれぞれ行い、加算結果を比較(Compare)し、
小さい方を選択(Select)するACS演算装置を基本要素
として構成される。また、ACS演算装置では、ブラン
チメトリックの累算を行うため、累算に伴う桁あふれの
処理として、2種類のオーバーフロー処理を行う。オー
バーフロー処理の一つ目は、ACS演算装置自体で行う
ものであり、加算後に結果の上限を特定の値にするリミ
ッタ処理(本明細書では以降クリップ処理と呼ぶ)であ
る。また、二つ目は、ACS演算装置へ与える入力デー
タにより行うものであり、パスメトリックの値が特定の
値を越えた場合にブランチメトリックに負の値を与える
ことによる正規化処理である。
An example of the above-mentioned conventional Viterbi decoder is the Viterbi decoder disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 7-202724. The ACS unit that performs the ACS operation performs addition (Add) of the path metric and branch metric for each of the two types of data, compares the addition results (Compare),
An ACS arithmetic unit for selecting the smaller one is used as a basic element. In addition, since the ACS arithmetic unit performs branch metric accumulation, it performs two types of overflow processing as processing for overflow due to accumulation. The first type of overflow processing is performed by the ACS arithmetic unit itself, and is limiter processing (hereinafter referred to as clip processing in the present specification) that sets the upper limit of the result after addition to a specific value. The second is performed by input data given to the ACS arithmetic unit, and is a normalization process by giving a negative value to the branch metric when the value of the path metric exceeds a specific value.

【0004】ACSユニットは、ビタビ復号器の大きな
部分を占めており、基本要素となるACS演算装置につ
いて小規模な装置を提供することが、ビタビ復号器の回
路規模縮小につながる。
The ACS unit occupies a large part of the Viterbi decoder, and providing a small-scale apparatus for the ACS arithmetic unit as a basic element leads to reduction in the circuit scale of the Viterbi decoder.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うなACS演算装置の構成では、オーバーフロー処理と
して加算後にクリップ処理を行い、続いて、選択を行っ
ており、2つの加算結果に対応した2つのクリップ処理
回路と選択回路が必要である。また、加算、選択後にク
リップ処理を行えば、選択された1つの加算結果に対応
した1つのクリップ処理回路で構成することができる
が、オーバーフローデータを含む加算結果を大小比較
し、選択後にオーバーフロー検出を行うには、入力デー
タのビット幅に1を加えたビット幅の加算器および比較
器が必要である。よって、基本要素であるACS演算装
置の規模を増大させ、ビタビ復号器の規模を増大させる
という問題点を有していた。
However, in the configuration of the ACS arithmetic unit as described above, clip processing is performed after addition as overflow processing, and then selection is performed, and two clips corresponding to two addition results are obtained. A processing circuit and a selection circuit are required. Also, if clip processing is performed after addition and selection, a single clip processing circuit corresponding to one selected addition result can be configured. However, the addition result including overflow data is compared in magnitude, and overflow detection is performed after selection. To perform the above, an adder and a comparator having a bit width obtained by adding 1 to the bit width of the input data are required. Therefore, there is a problem that the scale of the ACS arithmetic unit, which is a basic element, is increased, and the scale of the Viterbi decoder is increased.

【0006】そこで、本発明は、オーバーフロー検出信
号と比較結果を用いて選択回路を制御すれば、選択回路
とクリップ処理回路が共通化できる点に新たに着目し
て、オーバーフロー検出信号と比較結果をデコードする
デコード回路とデコード回路により制御され選択とクリ
ップ処理を一括して行うクリップ処理付き選択回路を備
えて得られたものである。また、ACS演算装置のパス
メトリックは正数データ、ブランチメトリックは2の補
数データ、パスメトリックとブランチメトリックの和は
正数データである点に新たに着目して、加算器および比
較器のビット幅を削減して得られたものである。
Therefore, the present invention newly focuses on the point that the selection circuit and the clip processing circuit can be shared by controlling the selection circuit using the overflow detection signal and the comparison result, and the overflow detection signal and the comparison result are compared. It is obtained by including a decoding circuit for decoding and a selection circuit with clip processing which is controlled by the decoding circuit and performs selection and clip processing collectively. Further, focusing on the fact that the path metric of the ACS arithmetic unit is positive number data, the branch metric is two's complement data, and the sum of the path metric and the branch metric is positive number data, the bit width of the adder and the comparator is Is obtained by reducing.

【0007】従って本発明は上記問題点に鑑み、その目
的は、ビタビ復号器の回路規模を縮小させるための小規
模なACS演算装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, in view of the above problems, an object of the present invention is to provide a small-scale ACS arithmetic unit for reducing the circuit scale of a Viterbi decoder.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明のACS演算装置は、2つのデータの加算を
行い、和と上位への桁上げを出力する第1と第2の加算
器と、第1と第2の加算器の加算によるオーバーフロー
を検出するオーバーフロー検出回路と、第1と第2の加
算器が出力する和の大小比較を行う比較器と、オーバー
フロー検出回路が出力するオーバーフロー検出信号と比
較器が出力する比較結果をデコードするデコーダ回路
と、デコーダ回路により制御され第1と第2の加算器の
和を選択し、選択した加算器の和がオーバーフローデー
タの場合、クリップ処理を行うクリップ処理付き選択回
路を備えたものである。
In order to solve the above problems, the ACS arithmetic unit of the present invention performs addition of two data, and outputs a sum and a carry to a higher order, that is, a first and a second addition. Detector, an overflow detection circuit for detecting an overflow due to addition of the first and second adders, a comparator for comparing the magnitudes of the sums output by the first and second adders, and an overflow detection circuit A decoder circuit for decoding the overflow detection signal and the comparison result output by the comparator, and a sum of the first and second adders controlled by the decoder circuit are selected. If the sum of the selected adders is overflow data, the clip is clipped. It is provided with a selection circuit with clip processing for processing.

【0009】本発明は上記した構成によって、オーバー
フロー検出信号と比較結果をデコード回路がデコード
し、クリップ処理付き選択回路を制御して、加算結果の
選択とクリップ処理を一括して行うことができ、選択回
路とクリップ処理回路を共通化することにより、回路規
模を縮小させることとなる。
According to the present invention, with the above-described configuration, the decoding circuit decodes the overflow detection signal and the comparison result, and controls the selection circuit with clip processing to select the addition result and clip processing at once. By making the selection circuit and the clip processing circuit common, the circuit scale can be reduced.

【0010】また、本発明のACS演算装置は、2の補
数データと正数データの加算を行い、和と上位への桁上
げを出力する第1と第2の加算器と、第1と第2の加算
器の加算によるオーバーフローを検出するオーバーフロ
ー検出回路を備え、第1と第2の加算器はそれぞれ2の
補数データと正数データのうちビット幅の大きい方のデ
ータに等しいビット幅の加算器であり、オーバーフロー
検出回路は第1と第2の加算器が出力する上位への桁上
げと2の補数データの最上位ビットよりオーバーフロー
を検出するものである。さらに、第1と第2の加算器が
出力する和の大小比較を行う比較器を備え、比較器は第
1と第2の加算器のビット幅に等しいビット幅の減算器
であり、減算器が出力する上位への桁上げを比較結果と
するものである。
The ACS arithmetic unit of the present invention adds the two's complement data and the positive number data, and outputs the sum and the carry to the higher order, and the first and second adders. An overflow detection circuit for detecting an overflow due to addition of the 2 adder is provided, and the 1st and 2nd adders respectively add a bit width equal to the larger bit width of 2's complement data and positive number data. The overflow detection circuit detects overflow from the carry to the upper order and the most significant bit of the two's complement data output from the first and second adders. Further, a comparator for comparing the magnitudes of the sums output from the first and second adders is provided, and the comparator is a subtractor having a bit width equal to the bit width of the first and second adders. The carry to the higher order output by is used as the comparison result.

【0011】本発明は上記した構成によって、それぞれ
の加算器の上位への桁上げと2の補数データであるブラ
ンチメトリックの最上位ビットよりオーバーフローを検
出し、オーバーフロー時は、比較結果を考慮せずにクリ
ップ処理を行うため、加算器および比較器のビット幅を
入力データのビット幅に等しいビット幅とすることがで
き、回路規模を縮小させることとなる。
According to the present invention, due to the above-described structure, the carry to the upper side of each adder and the overflow from the most significant bit of the branch metric which is 2's complement data are detected, and the comparison result is not taken into consideration at the time of overflow. Since the clipping process is performed, the bit width of the adder and the comparator can be made equal to the bit width of the input data, and the circuit scale can be reduced.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下本発明の一実施の形態のAC
S演算装置について、図面を参照しながら説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION AC according to one embodiment of the present invention
The S arithmetic unit will be described with reference to the drawings.

【0013】図1は本発明の第1の実施の形態における
ACS演算装置の構成図である。図に示すACS演算装
置は、パスメトリックPMA[4:0]、PMB[4:0]、ブランチメ
トリックBMA[4:0]、BMB[4:0]を入力として、ACS演算
を行い、パスメトリックPM[4:0]を出力する。
FIG. 1 is a block diagram of an ACS arithmetic unit according to the first embodiment of the present invention. The ACS calculation device shown in the figure performs ACS calculation by inputting path metrics PMA [4: 0], PMB [4: 0], branch metrics BMA [4: 0], BMB [4: 0], and path metrics. Outputs PM [4: 0].

【0014】図1において、101、102はそれぞれ
パスメトリックとブランチメトリックの加算を行い、加
算結果と上位への桁上げを出力する加算器である。加算
器101はパスメトリックPMA[4:0]とブランチメトリッ
クBMA[4:0]を入力として、PMA[4:0]+BMA[4:0]を実行
後、加算結果AA[4:0]と上位への桁上げCAを出力し、加
算器102はパスメトリックPMB[4:0]とブランチメトリ
ックBMB[4:0]を入力として、PMB[4:0]+BMB[4:0]を実行
後、加算結果AB[4:0]と上位への桁上げCBを出力する。
In FIG. 1, reference numerals 101 and 102 denote adders for adding a path metric and a branch metric, respectively, and outputting the addition result and the carry to the higher order. The adder 101 receives the path metric PMA [4: 0] and the branch metric BMA [4: 0] as inputs, executes PMA [4: 0] + BMA [4: 0], and then adds the result AA [4: 0]. And carry CA to the higher order, and the adder 102 inputs PMB [4: 0] + BMB [4: 0] with the path metric PMB [4: 0] and branch metric BMB [4: 0] as inputs. After execution, the addition result AB [4: 0] and the carry CB to the higher order are output.

【0015】103は加算結果AA[4:0]、AB[4:0]の大小
比較を行い比較結果CPを出力する比較器である。104
は加算器101、102の加算時のオーバーフローを検
出するオーバーフロー検出回路であり、PMA[4:0]+BMA
[4:0]実行時のオーバーフロー検出信号OA、PMB[4:0]+BM
B[4:0]実行時のオーバーフロー検出信号OBを出力する。
Reference numeral 103 is a comparator which compares the addition results AA [4: 0] and AB [4: 0] and outputs the comparison result CP. 104
Is an overflow detection circuit that detects an overflow at the time of addition of the adders 101 and 102, and PMA [4: 0] + BMA
Overflow detection signal OA, PMB [4: 0] + BM when [4: 0] is executed
Outputs overflow detection signal OB when B [4: 0] is executed.

【0016】105はオーバーフロー検出信号OA、OB、
比較結果CPをデコードして、制御信号SA、SB、PSを出力
するデコーダ回路である。106は制御信号SA、SBによ
り制御され、加算結果AA[4:0]、AB[4:0]のうち小さい方
を選択するが、選択する加算結果がオーバーフローデー
タの場合、クリップ処理を行うクリップ処理付き選択回
路であり、ACS演算後のパスメトリックPM[4:0]を出
力する。デコーダ回路105が出力する制御信号PSはク
リップ処理付き選択回路がどちらの加算結果を選択した
かを示す信号である。
Reference numeral 105 is an overflow detection signal OA, OB,
A decoder circuit that decodes the comparison result CP and outputs the control signals SA, SB, and PS. 106 is controlled by the control signals SA and SB, and selects the smaller one of the addition results AA [4: 0] and AB [4: 0]. However, if the addition result to be selected is overflow data, the clip to be clipped is clipped. This is a selection circuit with processing, and outputs the path metric PM [4: 0] after ACS calculation. The control signal PS output from the decoder circuit 105 is a signal indicating which addition result is selected by the selection circuit with clipping process.

【0017】本明細書では、信号の表記方法として、n
ビットのバスを信号名[n-1:0]と示し、nビットのバス
のLSBからi番目のビットを信号名[i](0≦i≦n-1)と
示す。
In this specification, n is used as a signal notation method.
The bit bus is shown as a signal name [n-1: 0], and the i-th bit from the LSB of the n-bit bus is shown as a signal name [i] (0≤i≤n-1).

【0018】以上のように構成されたACS演算装置に
ついて、以下その動作を説明する。図1のACS演算装
置では、まず、パスメトリックとブランチメトリックの
加算(Add)を2種類のデータについて行うが、加算器1
01でPMA[4:0]+BMA[4:0]、加算器102でPMB[4:0]+BM
B[4:0]を実行する。次に、オーバーフロー検出装置10
4が、加算時のオーバーフローを検出し、また、比較器
103が加算結果の大小比較(Compare)を行う。続い
て、デコーダ回路105が、オーバーフロー検出信号O
A、OBと比較結果CPのデコードを行い、クリップ処理付
き選択回路106が加算結果のうち小さい方を選択(Sel
lect)するが、選択する加算結果がオーバーフローデー
タの場合、クリップ処理を行い、ACS演算後のパスメ
トリックPM[4:0]を出力する。
The operation of the ACS arithmetic unit configured as described above will be described below. In the ACS arithmetic unit of FIG. 1, first, addition (Add) of a path metric and a branch metric is performed on two types of data.
01 for PMA [4: 0] + BMA [4: 0], adder 102 for PMB [4: 0] + BM
Execute B [4: 0]. Next, the overflow detection device 10
4 detects an overflow at the time of addition, and the comparator 103 compares the result of addition (Compare). Then, the decoder circuit 105 causes the overflow detection signal O
A, OB and the comparison result CP are decoded, and the selection circuit with clip processing 106 selects the smaller one of the addition results (Sel
If the addition result to be selected is overflow data, clipping processing is performed and the path metric PM [4: 0] after ACS calculation is output.

【0019】クリップ処理付き選択回路106はデコー
ダ回路105により制御され加算結果の選択とクリップ
処理を一括して行う。図2にデコーダ回路105、クリ
ップ処理付き選択回路106の動作説明のための真理値
表を示す。OA、OB、CPはデコーダ回路105の入力信号
であり、SA、SB、PSはデコーダ回路105の出力信号で
あり、PM[4:0]はクリップ処理付き選択回路106が出
力するACS演算後のパスメトリックである。図に示す
ように、デコーダ回路105は、クリップ処理付き選択
回路106がPM[4:0]として、PMA[4:0]+BMA[4:0]を選択
する場合は、SAを論理値1、SBを論理値0とし、PMB[4:
0]+BMB[4:0]を選択する場合は、SAを論理値0、SBを論
理値1とし、また、クリップ処理を行い最大値(all 1)
にする場合、SA、SBを共に論理値0とする。クリップ処
理付き選択回路106は図1に示すように、2つの論理
積と1つの論理和と入出力の論理否定を用いた複合論理
ゲートで構成されており、図2に示す制御信号SA、SBに
より加算結果の選択とクリップ処理を一括して行う。
The selection circuit with clip processing 106 is controlled by the decoder circuit 105 to collectively select the addition result and perform the clip processing. FIG. 2 shows a truth table for explaining the operations of the decoder circuit 105 and the clipping circuit-equipped selection circuit 106. OA, OB, and CP are input signals of the decoder circuit 105, SA, SB, and PS are output signals of the decoder circuit 105, and PM [4: 0] are after the ACS calculation output by the selection circuit with clip processing 106. It is a path metric. As shown in the figure, when the selection circuit with clipping process 106 selects PMA [4: 0] + BMA [4: 0] as PM [4: 0], the decoder circuit 105 sets SA to logical value 1 , SB is set to a logical value of 0, and PMB [4:
When selecting [0] + BMB [4: 0], set SA to logical value 0, SB to logical value 1, and perform clip processing to the maximum value (all 1)
In this case, both SA and SB have a logical value of 0. As shown in FIG. 1, the clip processing selection circuit 106 is composed of a composite logic gate using two logical products, one logical sum, and logical negation of input and output, and the control signals SA and SB shown in FIG. The selection of the addition result and the clip processing are collectively performed by.

【0020】以上のように本実施の形態によれば、オー
バーフロー検出信号OA、OBと比較結果CPをデコードする
デコード回路105とデコード回路105の出力する制
御信号により加算結果の選択とクリップ処理を一括して
行うクリップ処理付き選択回路106を設けたことによ
り、選択回路とクリップ処理回路を共通化することがで
き、回路規模を縮小させることとなる。
As described above, according to the present embodiment, the selection of the addition result and the clip processing are collectively performed by the decoding circuit 105 for decoding the overflow detection signals OA and OB and the comparison result CP and the control signal output from the decoding circuit 105. By providing the selection circuit with clip processing 106 that is performed later, the selection circuit and the clip processing circuit can be shared, and the circuit scale can be reduced.

【0021】以下本発明の第2の実施の形態について、
図面を参照しながら説明する。図1は本発明の第2の実
施の形態を示すACS演算装置の構成図である。構成は
第1の実施の形態と同様であり、同一の符号を付して一
部その詳細な説明を省略する。第2の実施の形態では、
加算器101、102、オーバーフロー検出回路10
4、比較器103の構成について説明する。
The second embodiment of the present invention will be described below.
This will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of an ACS arithmetic unit showing a second embodiment of the present invention. The configuration is the same as that of the first embodiment, and the same reference numerals are given and a detailed description thereof is partially omitted. In the second embodiment,
Adders 101 and 102, overflow detection circuit 10
4. The configuration of the comparator 103 will be described.

【0022】図に示すACS演算装置は、パスメトリッ
クPMA[4:0]、PMB[4:0]、ブランチメトリックBMA[4:0]、
BMB[4:0]を入力として、ACS演算を行い、パスメトリ
ックPM[4:0]を出力する。パスメトリックPMA[4:0]、PMB
[4:0]、PM[4:0]は正数データであり、ブランチメトリッ
クBMA[4:0]、BMB[4:0]は2の補数データである。また、
パスメトリックとブランチメトリックの和AA[4:0]、AB
[4:0]は正数データである。ACS演算では、オーバー
フロー処理として、加算時のオーバーフローを検出して
行うクリップ処理に加え、パスメトリックの値が特定の
値を越えた場合にブランチメトリックに負の値を与える
ことによる正規化処理がある。そこで、ブランチメトリ
ックBMA[4:0]、BMB[4:0]は正規化処理を行うために2の
補数データとなる。
The ACS arithmetic unit shown in the figure has path metrics PMA [4: 0], PMB [4: 0], branch metrics BMA [4: 0],
ACS calculation is performed using BMB [4: 0] as an input, and path metric PM [4: 0] is output. Path metric PMA [4: 0], PMB
[4: 0] and PM [4: 0] are positive number data, and branch metrics BMA [4: 0] and BMB [4: 0] are 2's complement data. Also,
Sum of path metric and branch metric AA [4: 0], AB
[4: 0] is positive number data. In the ACS operation, as overflow processing, there is normalization processing by giving a negative value to the branch metric when the value of the path metric exceeds a specific value, in addition to clipping processing performed by detecting the overflow at the time of addition. . Therefore, the branch metrics BMA [4: 0] and BMB [4: 0] become 2's complement data for the normalization process.

【0023】図3に加算器101、102で用いる5ビ
ット加算器の構成を示す。図に示す加算器は、5ビット
のデータA[4:0]、B[4:0]と下位からの桁上げCINを入力
として、A[4:0]+B[4:0]+CINの加算を行い、5ビットの
和SUM[4:0]と上位への桁上げCOUTを出力する。図3にお
いて、301〜305は全加算器(1ビット加算器)で
あり、リップルキャリー加算器を構成する。図に示す加
算器のA[4:0]、B[4:0]、CIN、COUTを、加算器101で
はそれぞれPMA[4:0]、BMA[4:0]、論理値0、CAとし、加
算器102ではそれぞれPMB[4:0]、BMB[4:0]、論理値
0、CBとして用いる。
FIG. 3 shows the configuration of the 5-bit adder used in the adders 101 and 102. The adder shown in the figure uses A [4: 0] + B [4: 0] + CIN as input with 5-bit data A [4: 0], B [4: 0] and carry CIN from the lower order. Is added, and the 5-bit sum SUM [4: 0] and carry COUT to the higher order are output. In FIG. 3, reference numerals 301 to 305 denote full adders (1-bit adders), which form a ripple carry adder. A [4: 0], B [4: 0], CIN, and COUT of the adder shown in the figure are PMA [4: 0], BMA [4: 0], logical value 0, and CA in the adder 101, respectively. , Adder 102 uses PMB [4: 0], BMB [4: 0], logical value 0, and CB, respectively.

【0024】図1にオーバーフロー検出回路104の構
成を示す。オーバーフロー検出回路104は、ブランチ
メトリックの最上位ビットBMA[4]、BMB[4]と上位への桁
上げ出力CA、CBより、加算器101、102の加算時の
オーバーフローを検出する。BMA[4]、BMB[4]はそれぞれ
のブランチメトリックBMA[4:0]、BMB[4:0]の符号ビット
である。図4、図5にオーバーフロー検出回路104の
動作説明のための真理値表を示す。図4において、OAは
加算器101のオーバーフロー検出信号であり、図5に
おいて、OBは加算器102のオーバーフロー検出信号で
ある。ブランチメトリックが負(符号ビットが論理値
1)の場合には、オーバーフローは起こり得ない。そこ
で、オーバーフロー検出回路では、ブランチメトリック
が正(符号ビットが論理値0)であり、それぞれの加算
器の上位への桁上げが論理値1の時にオーバーフローを
検出する。
FIG. 1 shows the configuration of the overflow detection circuit 104. The overflow detection circuit 104 detects an overflow at the time of addition of the adders 101 and 102 from the most significant bits BMA [4] and BMB [4] of the branch metric and the carry outputs CA and CB to the upper side. BMA [4] and BMB [4] are code bits of the branch metrics BMA [4: 0] and BMB [4: 0], respectively. 4 and 5 show truth table for explaining the operation of the overflow detection circuit 104. In FIG. 4, OA is an overflow detection signal of the adder 101, and in FIG. 5, OB is an overflow detection signal of the adder 102. Overflow cannot occur if the branch metric is negative (sign bit is a logical 1). Therefore, the overflow detection circuit detects an overflow when the branch metric is positive (the sign bit is a logical value 0) and the carry to the upper rank of each adder is a logical value 1.

【0025】図6に比較器103の構成を示す。図に示
す比較器は、加算結果AB[4:0]とAA[4:0]の減算を行い、
減算結果の符号ビットにより大小判定を行う比較器であ
り、比較結果CPにAB[4:0]がAA[4:0]より小さい場合、論
理値0、そうでない場合、論理値1を出力する。図6に
おいて、201は図3に示したものと同様の加算器であ
り、202はAA[4:0]の全ビットを論理反転させる論理
否定ゲートである。加算器201では、図3に示す加算
器のA[4:0]、B[4:0]、CIN、COUTを、それぞれAA[4:0]の
論理反転、AB[4:0]、論理値1、CPとして用いる。
FIG. 6 shows the structure of the comparator 103. The comparator shown in the figure subtracts the addition results AB [4: 0] and AA [4: 0],
It is a comparator that judges the magnitude based on the sign bit of the subtraction result, and outputs a logical value 0 when AB [4: 0] is smaller than AA [4: 0] in the comparison result CP, and outputs a logical value 1 otherwise. . In FIG. 6, 201 is an adder similar to that shown in FIG. 3, and 202 is a logical NOT gate that logically inverts all bits of AA [4: 0]. In the adder 201, A [4: 0], B [4: 0], CIN, and COUT of the adder shown in FIG. 3 are respectively the logic inversion of AA [4: 0], AB [4: 0], and logic. Use as value 1, CP.

【0026】通常、2つの5ビットデータの加算結果
は、オーバーフローデータを含んで表現する場合、6ビ
ットデータとなり、大小比較を行うには6ビット加算器
が必要となる。しかしながら、加算器101、102の
パスメトリックとブランチメトリックの和である加算結
果AA[4:0]、AB[4:0]は正数データであり、また、加算器
101、102の加算時のオーバーフローを検出した場
合、比較結果に関わらず、デコーダ回路105、クリッ
プ処理付き選択回路106がクリップ処理を行うため、
5ビット加算器で構成することができる。
Normally, the addition result of two 5-bit data is 6-bit data when it is expressed including overflow data, and a 6-bit adder is required to perform magnitude comparison. However, the addition result AA [4: 0], AB [4: 0], which is the sum of the path metric and the branch metric of the adders 101, 102, is positive number data, and the addition results of the adders 101, 102 When an overflow is detected, the decoder circuit 105 and the clip processing selection circuit 106 perform clip processing regardless of the comparison result.
It can be configured by a 5-bit adder.

【0027】以上のように、ACS演算装置のパスメト
リックは正数データ、ブランチメトリックは2の補数デ
ータである点を考慮し、オーバーフロー検出回路104
がブランチメトリックの符号ビットと加算による上位へ
の桁上げよりオーバーフローを検出し、また、パスメト
リックとブランチメトリックの和は正数データである点
を考慮して比較器103が加算結果の大小比較を行うこ
とにより、加算器および比較器のビット幅を入力データ
のビット幅に等しいビット幅にすることができ、回路規
模を縮小させることとなる。
As described above, in consideration of the fact that the path metric of the ACS arithmetic unit is positive data and the branch metric is 2's complement data, the overflow detection circuit 104 is considered.
Takes into account that the sum of the path metric and the branch metric is positive number data, the comparator 103 compares the addition result with the sign bit of the branch metric and the carry to the upper part by addition. By doing so, the bit width of the adder and the comparator can be made equal to the bit width of the input data, and the circuit scale can be reduced.

【0028】なお、本発明の第1および第2の実施の形
態において、加算器101と加算器102の加算による
オーバーフローが検出されず、かつ、加算結果が等しい
場合、クリップ処理付き選択回路106は加算器101
の加算結果を選択するが、加算器102の加算結果を選
択してもよい。
In the first and second embodiments of the present invention, when the overflow due to the addition of the adder 101 and the adder 102 is not detected and the addition results are the same, the selection circuit with clipping process 106 Adder 101
However, the addition result of the adder 102 may be selected.

【0029】また、本発明の第2の実施の形態におい
て、加算器101、102および比較器103の加算器
201で用いる5ビット加算器としてリップルキャリー
加算器を用いたが、CLA(Carry Look Ahead)加算器等の
高速な加算器を用いてもよい。
Further, in the second embodiment of the present invention, the ripple carry adder is used as the 5-bit adder used in the adder 201 of the adders 101 and 102 and the comparator 103, but CLA (Carry Look Ahead) is used. ) A high-speed adder such as an adder may be used.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上のように本発明はオーバーフロー検
出信号と大小比較による比較結果をデコードするデコー
ド回路とデコード回路の出力する制御信号により加算結
果の選択とクリップ処理を一括して行うクリップ処理付
き選択回路を設けることにより、選択回路とクリップ処
理回路を共通化することができ、回路規模を縮小するこ
とができる。
As described above, according to the present invention, the overflow detection signal and the decoding circuit for decoding the comparison result by the magnitude comparison and the control signal output from the decoding circuit are provided with the clip processing for collectively selecting and clipping the addition result. By providing the selection circuit, the selection circuit and the clip processing circuit can be shared, and the circuit scale can be reduced.

【0031】また、パスメトリックは正数データ、ブラ
ンチメトリックは2の補数データ、パスメトリックとブ
ランチメトリックの和は正数データである点を考慮し、
オーバーフロー検出回路がオーバーフローを検出し、比
較器が加算結果の大小比較を行うことにより、加算器お
よび比較器のビット幅を入力データのビット幅に等しい
ビット幅にすることができ、回路規模を縮小することが
できる。
Considering that the path metric is positive number data, the branch metric is two's complement data, and the sum of the path metric and the branch metric is positive number data,
The overflow detection circuit detects an overflow, and the comparator compares the addition results to make the bit width of the adder and comparator equal to the bit width of the input data, thus reducing the circuit scale. can do.

【0032】ACS演算装置はビタビ復号器の大きな部
分を占めるACSユニットの基本要素であり、上記回路
規模縮小により、小規模なビタビ復号器を提供すること
ができる。
The ACS arithmetic unit is a basic element of the ACS unit that occupies a large part of the Viterbi decoder, and it is possible to provide a small-scale Viterbi decoder by reducing the circuit scale.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1、第2の実施の形態におけるAC
S演算装置の構成図
FIG. 1 is an AC in the first and second embodiments of the present invention.
Block diagram of S arithmetic unit

【図2】第1の実施の形態におけるデコーダ回路、クリ
ップ処理付き選択回路の動作説明のための真理値表を示
した図
FIG. 2 is a diagram showing a truth table for explaining the operation of the decoder circuit and the clipping circuit with clipping process in the first embodiment.

【図3】本発明の第2の実施の形態における5ビット加
算器の構成図
FIG. 3 is a configuration diagram of a 5-bit adder according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第2の実施の形態におけるオーバーフ
ロー検出回路の動作説明のための真理値表を示した図
FIG. 4 is a diagram showing a truth table for explaining the operation of the overflow detection circuit according to the second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第2の実施の形態におけるオーバーフ
ロー検出回路の動作説明のための真理値表を示した図
FIG. 5 is a diagram showing a truth table for explaining the operation of the overflow detection circuit according to the second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第2の実施の形態における比較器の構
成図
FIG. 6 is a configuration diagram of a comparator according to a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101,102,201 加算器 103 比較器 104 オーバーフロー検出回路 105 デコーダ回路 106 クリップ処理付き選択回路 202 論理否定ゲート 301〜305 全加算器(1ビット加算器) 101, 102, 201 Adder 103 Comparator 104 Overflow detection circuit 105 Decoder circuit 106 Selection circuit with clip processing 202 Logical NOT gate 301 to 305 Full adder (1 bit adder)

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】2つのデータの加算を行い、和と上位への
桁上げを出力する第1と第2の加算器と、前記第1と第
2の加算器の加算によるオーバーフローを検出するオー
バーフロー検出回路と、前記第1と第2の加算器が出力
する和の大小比較を行う比較器と、前記オーバーフロー
検出回路が出力するオーバーフロー検出信号と前記比較
器が出力する比較結果をデコードするデコーダ回路と、
前記デコーダ回路により制御され前記第1と第2の加算
器の和を選択し、選択した加算器の和がオーバーフロー
データの場合、クリップ処理を行うクリップ処理付き選
択回路を備えたことを特徴とするACS演算装置。
1. A first and a second adder for adding two data and outputting a sum and a carry to a higher order, and an overflow for detecting an overflow due to the addition of the first and the second adder. A detection circuit, a comparator for comparing the magnitudes of the sums output by the first and second adders, and a decoder circuit for decoding the overflow detection signal output by the overflow detection circuit and the comparison result output by the comparator. When,
A selection circuit with clip processing is provided, which is controlled by the decoder circuit, selects the sum of the first and second adders, and performs clip processing when the sum of the selected adders is overflow data. ACS arithmetic unit.
【請求項2】前記デコーダ回路は、前記第1の加算器の
和を選択する場合と前記第2の加算器の和を選択する場
合とクリップ処理を行う場合の3つの状態を制御する制
御信号を生成し、前記クリップ処理付き選択回路は、ク
リップ処理を行う場合、結果を出力のビット幅で表現可
能な最大値とすることを特徴とする請求項1記載のAC
S演算装置。
2. A control signal for controlling three states, wherein the decoder circuit selects three sums of the first adder, two sums of the second adder and clip processing. 2. The AC according to claim 1, wherein the selection circuit with clip processing sets the result to a maximum value that can be represented by an output bit width when the clip processing is performed.
S computing device.
【請求項3】2の補数データと正数データの加算を行
い、和と上位への桁上げを出力する第1と第2の加算器
と、前記第1と第2の加算器の加算によるオーバーフロ
ーを検出するオーバーフロー検出回路を備え、前記第1
と第2の加算器はそれぞれ前記2の補数データと正数デ
ータのうちビット幅の大きい方のデータに等しいビット
幅の加算器であり、前記オーバーフロー検出回路は前記
第1と第2の加算器が出力する上位への桁上げと前記2
の補数データの最上位ビットよりオーバーフローを検出
することを特徴とするACS演算装置。
3. A first and a second adder for adding two's complement data and a positive number data and outputting a sum and a carry to a higher order, and the addition of the first and second adders. An overflow detection circuit for detecting overflow;
And the second adder are bit adders each having a bit width equal to the larger one of the two's complement data and the positive number data, and the overflow detection circuit includes the first and second adders. Carry to higher order and the above 2
An ACS arithmetic unit, wherein overflow is detected from the most significant bit of the complement data of the.
【請求項4】前記第1と第2の加算器が出力する和の大
小比較を行う比較器を備え、前記比較器は前記第1と第
2の加算器のビット幅に等しいビット幅の減算器であ
り、前記減算器が出力する上位への桁上げを比較結果と
することを特徴とする請求項3記載のACS演算装置。
4. A comparator for comparing the magnitudes of the sums output from the first and second adders, wherein the comparator subtracts a bit width equal to the bit widths of the first and second adders. 4. The ACS arithmetic unit according to claim 3, wherein the carry is output to the higher order and the comparison result is output from the subtracter.
【請求項5】請求項3および請求項4記載の第1と第2
の加算器とオーバーフロー検出回路と比較器を備えた請
求項1または請求項2記載のACS演算装置。
5. The first and second aspects of claim 3 and claim 4.
3. The ACS arithmetic unit according to claim 1, further comprising the adder, the overflow detection circuit, and the comparator.
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