JPH11143684A - Carry look-ahead circuit and parallel adder - Google Patents

Carry look-ahead circuit and parallel adder

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JPH11143684A
JPH11143684A JP31251297A JP31251297A JPH11143684A JP H11143684 A JPH11143684 A JP H11143684A JP 31251297 A JP31251297 A JP 31251297A JP 31251297 A JP31251297 A JP 31251297A JP H11143684 A JPH11143684 A JP H11143684A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
carry
input
detection
selecting
gate
Prior art date
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Pending
Application number
JP31251297A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kunihiko Mitsuoka
久仁彦 密岡
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Yamaha Corp
Original Assignee
Yamaha Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Yamaha Corp filed Critical Yamaha Corp
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Publication of JPH11143684A publication Critical patent/JPH11143684A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the propagation delay of a carry even in the case that an input value is turned to a specified bit state and to reduce the circuit scale in a parallel adder. SOLUTION: This circuit is provided with full adders 100 -103 for inputting carry signals from a low order and the same order bit of the input value and outputting the added value S and the carry C in the addition, exclusive OR gates 500 -503 for obtaining the exclusive OR of the same order bit in the input values A and B, an AND gate 60 for obtaining the AND of outputs from the exclusive OR gates 500 -503 and a selector 70 for selecting an input carry Cin supplied to the full adder 100 of a lowest order when the output level of the AND gate 60 is '1' and selecting the carry C3 outputted from the full adder 100 of a highest order when it is '0'.

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、桁上げ信号(キャ
リー)の伝搬を高速化するとともに、必要なゲート数の
発生を抑えて回路規模を縮小させた桁上げ先見回路およ
び並列加算器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a look-ahead carry circuit and a parallel adder which speed up the propagation of a carry signal (carry) and reduce the circuit scale by suppressing the required number of gates.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、複数桁からなる値を2組以上入
力して各桁並列に加算する並列加算器は、図2に示すよ
うに構成される。この図に示す並列加算器は、4ビット
の入力値AおよびBの並列加算を実行するものであり、
全加算器103〜100が、それぞれ、各ビットに対応し
て設けられ、下位からのキャリーと入力値A、Bのうち
対応する同位ビットとを入力して、その加算値Sとその
加算におけるキャリーCとを計算して出力する構成とな
っている。たとえば、下位2ビット目に対応する全加算
器101は、下位からのキャリーC0と入力ビットA
1、B1とを入力して、その加算値S1とその加算にお
けるキャリーC1とを出力するようになっている。ただ
し、このような構成による並列加算器にあっては、出力
キャリーCoutがすべての全加算器103〜100を伝搬
する必要があるため、加算時間が長期化するという問題
がある。
2. Description of the Related Art In general, a parallel adder which inputs two or more sets of values consisting of a plurality of digits and adds them in parallel for each digit is configured as shown in FIG. The parallel adder shown in the figure executes parallel addition of 4-bit input values A and B.
Full adder 10 3 to 10 0 are respectively provided corresponding to each bit, the carry and the input value A from the lower, and enter the corresponding isotopic bits of B, the addition and the added value S Is calculated and output. For example, full adder 10 1 corresponding to the lower 2nd bit carries carry C0 from the lower bit and input bit A
1, B1 are input, and the added value S1 and the carry C1 in the addition are output. However, in the parallel adder by such a configuration, since it is necessary to output a carry Cout propagates all full adder 10 3 to 10 0, there is a problem that the addition time is prolonged.

【0003】この問題を解決するには種々の方法がある
が、一般的には、論理ゲートの組み合わせたキャリー・
ルック・アヘッドを用いて、キャリーを各桁先見して計
算する手法が採用される。このキャリー・ルック・アヘ
ッドを用いて、k番目(k=0、1、2、……)のキャ
リーCkを求めると、その論理式は次式のように示され
る(特開昭57−111737号公報参照)。
[0003] There are various methods for solving this problem. In general, a carry and a combination of logic gates are used.
A technique is employed in which carry is calculated ahead of each digit using look ahead. When the k-th (k = 0, 1, 2,...) Carry Ck is obtained using this carry look ahead, the logical formula thereof is shown as the following formula (Japanese Patent Laid-Open No. 57-111737). Gazette).

【0004】[0004]

【数1】 (Equation 1)

【0005】この式において、i、j、kは、次のよう
な関係にある。 k=j+1=i+2=…… また、Dk、Ekは、入力値A、Bの各ビットにおける
次の関係をいう。 Dk=AkBk、 Ek=Ak+Bk
In this equation, i, j, and k have the following relationships. k = j + 1 = i + 2 =... Dk and Ek indicate the following relations in each bit of the input values A and B. Dk = AkBk, Ek = Ak + Bk

【0006】なお、この式を用いると、4ビットの並列
加算におけるキャリーC3に対する論理式は、次式のよ
うに示される。
Using this equation, the logical equation for carry C3 in 4-bit parallel addition is shown as follows.

【0007】[0007]

【数2】 (Equation 2)

【0008】ただし、このようなキャリー・ルック・ア
ヘッドにおいては、ビット数が増加すると、上式を参照
しても判るように、必要なゲート数が飛躍的に増加する
とともに、1つのゲートへの入力数も増加することが判
る。したがって、必要となるトランジスタ総数はビット
数に対し指数関数的に増加するため、特に、LSIに集
積する際に、チップ面積肥大等の障害を招くことにな
る。
However, in such carry look ahead, as the number of bits increases, as can be seen from the above equation, the required number of gates increases dramatically, and the number of bits for one gate increases. It can be seen that the number of inputs also increases. Therefore, the total number of required transistors increases exponentially with respect to the number of bits, which causes an obstacle such as an increase in chip area particularly when integrated in an LSI.

【0009】そこで、キャリー・ルック・アヘッドを擬
似的に構築して、キャリー伝搬の高速化を維持した上
で、必要なゲート数の縮小化を図った技術が採用されつ
つある。図3は、この技術を用いた並列加算器の構成を
示すブロック図である。この図に示す並列加算器は、図
2に示した一般的な並列加算器に、オアゲート200
203、アンドゲート30およびオアゲート40を加え
た構成となっている。このうち、オアゲート200〜2
3の各々は、それぞれ入力ビットの各々に対応して設
けられ、入力値AおよびBにおいて対応する同位ビット
の論理和を出力する。また、アンドゲート30は、オア
ゲート200〜203の出力と、この並列加算器への入力
キャリーCinとの論理積を求める。そして、オアゲート
40は、アンドゲート30の出力と、最上位ビットに対
応する全加算器103の出力キャリーC3との論理和を
求める。
Therefore, a technique has been adopted in which a carry look-ahead is constructed in a pseudo manner to reduce the number of necessary gates while maintaining a high speed of carry propagation. FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a parallel adder using this technique. Parallel adder shown in this figure, the typical parallel adder shown in FIG. 2, the OR gates 20 0 ~
20 3 , an AND gate 30 and an OR gate 40 are added. Of these, the OR gate 20 0-2
0 3 each is provided corresponding to each of the respective input bits, and outputs a logical sum of the corresponding isotope-bit in the input values A and B. Further, the AND gate 30 obtains an output of the OR gate 20 0-20 3, a logical product of the input carry Cin to the parallel adder. The OR gate 40 obtains an output of the AND gate 30, a logical sum of the output carry C3 of the full adder 10 3 corresponding to the most significant bit.

【0010】このような構成によれば、入力値Aあるい
はBの同位ビットにおいて少なくとも一方が「1」とな
る状態が全ビットにて発生し、かつ、並列加算器への入
力キャリーCinが「1」に遷移する場合、すなわち、最
上位ビットの全加算器103によるキャリーC3が確実
に「1」に遷移する場合に、入力キャリーCinが並列加
算器の出力キャリーCoutとしてオアゲート40を介し
て出力される。したがって、この場合におけるキャリー
の遅延は、アンドゲート30およびオアゲート40の2
段で済み、すべての全加算器100〜103を介するより
も高速化される。
According to such a configuration, a state in which at least one of the same bits of the input value A or B is "1" occurs in all the bits, and the input carry Cin to the parallel adder is "1". , That is, when the carry C3 of the most significant bit by the full adder 10 3 reliably transitions to “1”, the input carry Cin is output via the OR gate 40 as the output carry Cout of the parallel adder. Is done. Therefore, the carry delay in this case is equal to the sum of AND gate 30 and OR gate 40.
Requires only stage is faster than through all of the full adder 10 0 - 10 3.

【0011】また、各オアゲート200〜203による論
理和のうち少なくとも1つが「0」となる場合、すなわ
ち、入力値AあるいはBの同位ビットがともに「0」と
なる状態が、少なくとも1つ以上のビットにて発生する
場合、キャリーC3が出力キャリーCoutとしてオアゲ
ート40を介して出力される。ただし、この場合におい
ては、ある入力ビットがともに「0」に遷移すれば、そ
のビットに対応する全加算器のキャリーが「0」に無条
件に遷移する結果、キャリーの伝搬は、「0」となった
ビットの上位ビットに対応する全加算器とオアゲート4
0とを介するのみとなる。たとえば、出力キャリーCou
tとしてキャリーC3が出力される場合のうち、入力ビ
ットA1、B1が「0」に遷移する場合を想定すると、
全加算器101によるキャリーC1が「0」に遷移する
から、キャリーの伝搬は、入力ビットA1、B1の上位
ビットに対応する全加算器102、103とオアゲート4
0とを介することになる。
[0011] If at least one of the logical sum by the OR gate 20 0-20 3 becomes "0", i.e., a state in which peer-bit input values A or B are both "0" is at least one When the above-mentioned bit occurs, the carry C3 is output via the OR gate 40 as the output carry Cout. However, in this case, if both of the input bits transit to “0”, the carry of the full adder corresponding to the bit unconditionally transits to “0”, and the propagation of the carry becomes “0”. Full adder and OR gate 4 corresponding to the upper bits of
Only through 0. For example, the output carry Cou
Assuming that the input bits A1 and B1 transition to “0” among the cases where the carry C3 is output as t,
Since the carry C1 of the full adder 10 1 transitions to “0”, the carry is propagated by the full adders 10 2 and 10 3 and the OR gate 4 corresponding to the upper bits of the input bits A1 and B1.
0.

【0012】一方、回路規模に着目すれば、ビット数に
1を加えた入力数を有するアンドゲート30が必要とな
るものの、他には、ビット数に応じたオアゲート200
〜203と1個のオアゲート40とで済むため、上式を
適用したキャリー・ルック・アヘッドを用いた場合と比
べて、回路規模を大幅に縮小することが可能となる。
Meanwhile, paying attention to the circuit scale, although the AND gate 30 having an input number obtained by adding 1 to the number of bits are required, other OR gate 20 0 corresponding to the number of bits
Because it requires a 20 3 and one OR gate 40, as compared with the case of using the carry look ahead according to the above equation, it is possible to significantly reduce the circuit scale.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなキャリー・ルック・アヘッドを擬似的に構築した並
列加算器にあっては、入力値AおよびBが特定のビット
状態となった場合、キャリーが遅延するという問題が生
じた。具体的には、この問題は、入力値AあるいはBの
同位ビットにおいていずれか一方だけが「1」となる状
態が全ビットにて発生した場合であって、かつ、入力キ
ャリーCinが「0」に遷移した場合に発生する。この場
合、アンドゲート30が閉じ、かつ、いずれの全加算器
103〜100においてもキャリーが特定されない結果、
出力キャリーCoutは、すべての全加算器103〜100
を伝搬する必要があるためである。
However, in such a parallel adder in which the carry look ahead is artificially constructed, when the input values A and B are in specific bit states, the carry is not obtained. The problem of delay occurred. Specifically, this problem is a case where a state where only one of the same bits of the input value A or B is “1” occurs in all the bits, and the input carry Cin is “0”. Occurs when transiting to. In this case, closing the AND gate 30, and is also not identified carry in the full adder 10 3 to 10 0 of any results,
The output carry Cout, all full adder 10 3 to 10 0
This is because it is necessary to propagate

【0014】本発明は、上述した問題に鑑みてなされた
ものであり、その目的とするところは、入力値が特定の
ビット状態となった場合であっても、キャリーの伝搬遅
延を防止するとともに、必要なゲート数の発生を抑えて
回路規模を縮小することが可能な桁上げ先見回路および
並列加算器を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and has as its object to prevent carry propagation delay even when an input value is in a specific bit state. Another object of the present invention is to provide a carry look-ahead circuit and a parallel adder which can reduce the circuit scale by suppressing the required number of gates.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明にあっては、下位からの桁上げ信号と入力値
とを入力して桁上げ信号を計算出力する桁上げ計算手段
と、桁上げが入力値同士の加算のみでは不定となるか否
かを検出する検出手段と、前記検出手段による検出結果
が肯定的であれば、前記下位からの桁上げ信号を選択す
る一方、前記検出手段による検出結果が否定的であれ
ば、前記桁上げ計算手段による桁上げ信号を選択する選
択手段とを具備することを特徴としている。
According to the present invention, there is provided, in accordance with the present invention, a carry calculating means for inputting a carry signal from a lower order and an input value to calculate and output a carry signal; Detecting means for detecting whether the carry is indefinite by adding only the input values, and, if the detection result by the detecting means is positive, selecting the carry signal from the lower order; And selecting means for selecting a carry signal by the carry calculating means if the detection result by the means is negative.

【0016】また、本発明にあっては、各桁に対応して
設けられ、下位からの桁上げ信号と入力値のうち対応す
る桁の値とを入力して桁上げ信号を計算出力する1つ以
上の桁上げ計算手段と、各桁に対応して設けられ、桁上
げが、対応する桁の値同士の加算のみでは不定となるか
否かを検出する1つ以上の第1の検出手段と、前記第1
の検出手段による検出結果がすべて肯定的であるか否か
を検出する第2の検出手段と、前記第2の検出手段によ
る検出結果が肯定的であれば、最下位の桁上げ計算手段
に入力される桁上げ信号を選択する一方、前記第2の検
出手段による検出結果が否定的であれば、最上位の桁上
げ計算手段から出力される桁上げ信号を選択する選択手
段とを具備することを特徴としている。
Further, in the present invention, a carry signal is provided corresponding to each digit, and a carry signal is input from the lower order and the value of the corresponding digit among the input values to calculate and output the carry signal. At least one carry calculating means, and one or more first detecting means provided corresponding to each digit and detecting whether or not the carry is indefinite by adding only the values of the corresponding digits. And the first
A second detection means for detecting whether or not all the detection results by the detection means are positive; and, if the detection result by the second detection means is positive, input to the least significant carry calculation means. And selecting means for selecting a carry signal output from the most significant carry calculation means if the result of detection by the second detection means is negative while selecting a carry signal to be performed. It is characterized by.

【0017】さらに、本発明にあっては、下位からの桁
上げ信号と入力値とを入力して、その加算結果とその加
算における桁上げ信号とを計算出力する加算手段と、桁
上げが入力値同士の加算のみでは不定となるか否かを検
出する検出手段と、前記検出手段による検出結果が肯定
的であれば、前記下位からの桁上げ信号を選択する一
方、前記検出手段による検出結果が否定的であれば、前
記桁上げ計算手段による桁上げ信号を選択する選択手段
とを具備することを特徴としている。
Further, in the present invention, an adder for inputting a carry signal from the lower order and an input value, and calculating and outputting a result of the addition and a carry signal in the addition, an input means for the carry. Detecting means for detecting whether or not the sum of the values is undefined, and if the result of the detection by the detecting means is affirmative, selecting the carry signal from the lower order; If the result is negative, there is provided a selecting means for selecting a carry signal by the carry calculating means.

【0018】くわえて、本発明にあっては、各桁に対応
して設けられ、下位からの桁上げ信号と入力値のうち対
応する桁の値とを入力して、その加算結果とその加算に
おける桁上げ信号とを計算出力する1つ以上の桁上げ計
算手段と、各桁に対応して設けられ、桁上げが、対応す
る桁の値同士の加算のみでは不定となるか否かを検出す
る1つ以上の第1の検出手段と、前記第2の検出手段に
よる検出結果が肯定的であれば、最下位の加算手段に入
力される桁上げ信号を選択する一方、前記第2の検出手
段による検出結果が否定的であれば、最上位の加算手段
から出力される桁上げ信号を選択する選択手段とを具備
することを特徴としている。
In addition, according to the present invention, a carry signal is provided corresponding to each digit, and a carry signal from the lower order and a value of a corresponding digit among the input values are inputted, and the addition result and the addition result are input. And one or more carry calculating means for calculating and outputting a carry signal in the, and detecting whether or not the carry is indefinite only by adding values of corresponding digits. If the result of the detection by the one or more first detecting means and the second detecting means is affirmative, the carry signal input to the least significant adding means is selected while the second detecting And selecting means for selecting a carry signal output from the highest-order addition means if the detection result by the means is negative.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。図1は、本実施形態にかかる並列加算器の構
成を示すブロック図である。この図に示す並列加算器
は、図3に示した構成に対し、第1に、オアゲート20
0〜203を排他的オアゲート500〜503に置換し、第
2に、これら排他的オアゲート500〜503による各出
力の論理積を求めるアンドゲート60を設け、第3に、
このアンドゲート60の出力に応じて、入力キャリーC
inあるいはキャリーC3のいずれか一方を選択するセレ
クタ70を設けた構成となっている。
Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of the parallel adder according to the present embodiment. The parallel adder shown in this figure is different from the configuration shown in FIG.
The 0-20 3 was replaced with the exclusive OR gate 50 0-50 3, the second, provided an AND gate 60 for obtaining the logical product of the outputs from these exclusive OR gate 50 0-50 3, the third,
According to the output of AND gate 60, input carry C
The configuration is such that a selector 70 for selecting either in or carry C3 is provided.

【0020】このうち、排他的オアゲート500〜503
は、それぞれ、入力値A、Bにおける同位ビット同士の
加算だけでは、そのビットに対応する全加算器において
キャリーが不定となる場合を検出する意義を有する。ま
た、セレクタ70は、アンドゲート71、73、反転ゲ
ート72およびオアゲート74からなり、このうち、ア
ンドゲート71がアンドゲート60の出力と入力キャリ
ーCinとの論理積を求め、また、アンドゲート73が反
転ゲート72によるアンドゲート60の反転出力とキャ
リーC3との論理積を求め、そして、オアゲート74が
アンドゲート71、73による各出力の論理和を求める
構成となっている。したがって、かかる構成によるセレ
クタ70は、アンドゲート60の出力レベルが「1」で
あれば、出力キャリーCoutとして最下位ビットの全加
算器100に供給される入力キャリーCinを選択する一
方、アンドゲート60の出力レベルが「0」であれば、
最上位ビットの全加算器103から出力されるキャリー
C3を選択することとなる。
Of these, exclusive OR gates 50 0 to 50 3
Has the significance of detecting the case where the carry becomes indefinite in the full adder corresponding to the bits only by adding the same bits in the input values A and B, respectively. The selector 70 includes AND gates 71 and 73, an inverting gate 72, and an OR gate 74. Of these, the AND gate 71 calculates the logical product of the output of the AND gate 60 and the input carry Cin. The inversion gate 72 calculates the logical product of the inverted output of the AND gate 60 and the carry C3, and the OR gate 74 calculates the logical sum of the outputs from the AND gates 71 and 73. Therefore, the selector 70 by such arrangement, if the output level of the AND gate 60 is "1", while selecting the input carry Cin supplied to the full adder 10 0 the least significant bit as an output carry Cout, AND gate If the output level of 60 is "0",
It will select the carry C3 output from the full adder 10 3 most significant bits.

【0021】ここで、アンドゲート60の出力が「1」
となる場合とは、排他的オアゲート500〜503による
各排他的論理和がいずれも「1」となる場合、すなわ
ち、入力値AあるいはBの同位ビットにおいていずれか
一方だけが「1」となる状態が全ビットにて発生する場
合であり、詳細に言えば、入力値A、B同士の加算だけ
ではキャリーが不定となって、出力キャリーCoutが入
力キャリーCinのみに依存して特定される場合である。
この場合、出力キャリーCoutとして入力キャリーCin
が選択されるので、キャリーの遅延がセレクタ70にお
けるアンドゲート71とオアゲート74との2段だけで
済み、図3に示した構成において特定のビット状態とな
った場合に発生する不都合が解消されることとなる。
Here, the output of the AND gate 60 is "1".
Means that all the exclusive ORs of the exclusive OR gates 50 0 to 50 3 are “1”, that is, only one of the same bits of the input value A or B is “1”. Is a state where all bits are present. More specifically, the carry is undefined only by adding the input values A and B, and the output carry Cout is specified only depending on the input carry Cin. Is the case.
In this case, the input carry Cin is used as the output carry Cout.
Is selected, the carry delay is only two stages of the AND gate 71 and the OR gate 74 in the selector 70, and the inconvenience that occurs when a specific bit state occurs in the configuration shown in FIG. 3 is eliminated. It will be.

【0022】また、アンドゲート60の出力が「0」と
なる場合とは、排他的オアゲート500〜503による各
排他的論理和のうち少なくとも1つが「0」となる場
合、すなわち、入力値AあるいはBの同位ビットが同値
となる状態が、少なくとも1つ以上のビットにて発生す
る場合である。この場合、出力キャリーCoutとして、
全加算器103によるキャリーC3が選択されるが、あ
る入力ビットがともに「1」に遷移したのであれば、そ
のビットに対応する全加算器のキャリーが「1」に無条
件に遷移する一方、ある入力ビットが「0」に遷移した
のであれば、そのビットに対応する全加算器のキャリー
が無条件に「0」に遷移する結果、キャリーの伝搬は、
同値となったビットの上位ビットに対応する全加算器と
セレクタ70とを介するのみとなる。したがって、セレ
クタ70によってキャリーC3が選択されたとしても、
出力キャリーCoutがすべての全加算器103〜100
介して伝搬するという事態は、従来とは異なり発生しな
い。たとえば、アンドゲート60の出力が「0」となる
場合のうち、入力ビットA1、B1が「1」に遷移する
場合を想定すると、全加算器101によるキャリーC1
がキャリ−Cin、C0とは無関係に「1」に遷移するか
ら、キャリーの伝搬は、入力ビットA1、B1の上位ビ
ットに対応する全加算器102、103とセレクタ70と
を介することになる。入力ビットA1、B1が「0」に
遷移する場合も、キャリーC1が「0」に遷移するか
ら、同様である。
Further, if the if the output of the AND gate 60 becomes "0", at least one of the exclusive OR by the exclusive OR gate 50 0-50 3 becomes "0", i.e., the input value This is a case where a state where the same bits of A or B have the same value occurs in at least one or more bits. In this case, as the output carry Cout,
While the carry C3 by full adder 10 3 is selected, if certain input bit transitions both to "1", while the carry of the full adder corresponding to the bit transitions unconditionally to "1" If a certain input bit transits to “0”, the carry of the full adder corresponding to that bit transits to “0” unconditionally, so that the propagation of the carry becomes
Only through the full adder and the selector 70 corresponding to the upper bit of the bit having the same value. Therefore, even if carry C3 is selected by selector 70,
Situation that the output carry Cout propagates through all of the full adder 10 3 to 10 0 does not occur unlike the conventional. For example, assuming that the input bits A1 and B1 transition to "1" while the output of the AND gate 60 is "0", the carry C1 by the full adder 10 1 is assumed.
But carry -Cin, because transitions independently of "1" and C0, the propagation of the carry is to be through the full adder 10 2, 10 3 and the selector 70 corresponding to the upper bits of the input bit A1, B1 Become. The same applies to the case where the input bits A1 and B1 transition to “0” because the carry C1 transitions to “0”.

【0023】一方、回路規模に着目すれば、ビット数に
応じた入力数を有するアンドゲート60とビット数に相
当する排他的オアゲート500〜503とが必要となる
が、他には、セレクタ70のみで済むため、上式を適用
したキャリー・ルック・アヘッドを用いた場合と比べ
て、回路規模を大幅に縮小することが可能となる。
On the other hand, paying attention to the circuit scale, an exclusive OR gate 50 which corresponds to the number of bits and an AND gate 60 having a number of inputs corresponding to the number of bits 0-50 3 and it is necessary, in other selector Since only 70 is required, the circuit scale can be significantly reduced as compared with the case where the carry look ahead applying the above equation is used.

【0024】さて、上述した実施形態は、入力値A、B
の加算値Sとその加算によるキャリーCoutとを求める
ため、全加算器100〜103を用いたが、キャリーCou
tのみが必要であれば、桁上げ算出回路をカスケード接
続する構成としても良い。なお、いうまでもなく全加算
器は桁上げ算出機能を含んでいる。さらに、実施形態は
4ビットとしたが、これに限定されないことはいうまで
もない。また、多数ビットを複数ビットのブロックに分
割して、そのうち1つのブロックを実施形態の並列加算
器で構成して、多数ビットの加算を実行するようにして
も良い。すなわち、実施形態にかかる並列加算回路その
ものをブロック化して、ビット数に応じて多段カスケー
ド接続する構成としても良い。
In the above-described embodiment, the input values A, B
The addition value S for determining the carry Cout by the addition, was used full adder 10 0 - 10 3, carry Cou
If only t is required, the carry calculation circuit may be cascaded. Needless to say, the full adder includes a carry calculation function. Furthermore, although the embodiment has 4 bits, it is needless to say that the present invention is not limited to this. Further, a large number of bits may be divided into a plurality of bits, and one of the blocks may be constituted by the parallel adder according to the embodiment to execute the addition of the many bits. That is, the configuration may be such that the parallel addition circuit itself according to the embodiment is divided into blocks and connected in multiple stages in cascade according to the number of bits.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、入
力値が特定のビット状態となった場合であっても、キャ
リーの伝搬遅延を防止するとともに、必要なゲート数の
発生を抑えて回路規模を縮小することが可能となる。
As described above, according to the present invention, even when the input value is in a specific bit state, the propagation delay of carry can be prevented and the occurrence of the necessary number of gates can be suppressed. The circuit scale can be reduced.

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

【図1】 本発明の実施形態にかかる並列加算器の構成
を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a parallel adder according to an embodiment of the present invention.

【図2】 一般的な並列加算器の構成を示すブロック図
である。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a general parallel adder.

【図3】 擬似的なキャリー・ルック・アヘッドを用い
た従来の並列加算器の構成を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a conventional parallel adder using a pseudo carry look ahead.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100〜103……全加算器(桁上げ計算手段、加算手
段)、 500〜503……排他的オアゲート(第1の検出手
段)、 60……アンドゲート(第2の検出手段)、 70……セレクタ(選択手段)
10 0 - 10 3 ...... full adders (a carry calculation means, adding means), 50 0-50 3 ...... exclusive OR gate (first detecting means), 60 ...... AND gate (second detection means) , 70 ... Selector (selection means)

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下位からの桁上げ信号と入力値とを入力
して桁上げ信号を計算出力する桁上げ計算手段と、 桁上げが入力値同士の加算のみでは不定となるか否かを
検出する検出手段と、 前記検出手段による検出結果が肯定的であれば、前記下
位からの桁上げ信号を選択する一方、前記検出手段によ
る検出結果が否定的であれば、前記桁上げ計算手段によ
る桁上げ信号を選択する選択手段とを具備することを特
徴とする桁上げ先見回路。
1. A carry calculating means for inputting a carry signal and an input value from the lower order and calculating and outputting a carry signal, and detecting whether the carry is indefinite only by adding the input values. Detecting means for selecting, if the detection result by the detecting means is positive, the carry signal from the lower order is selected, while if the detection result by the detecting means is negative, the digit by the carry calculating means is selected. Selecting means for selecting a carry signal.
【請求項2】 各桁に対応して設けられ、下位からの桁
上げ信号と入力値のうち対応する桁の値とを入力して桁
上げ信号を計算出力する1つ以上の桁上げ計算手段と、 各桁に対応して設けられ、桁上げが、対応する桁の値同
士の加算のみでは不定となるか否かを検出する1つ以上
の第1の検出手段と、 前記第1の検出手段による検出結果がすべて肯定的であ
るか否かを検出する第2の検出手段と、 前記第2の検出手段による検出結果が肯定的であれば、
最下位の桁上げ計算手段に入力される桁上げ信号を選択
する一方、前記第2の検出手段による検出結果が否定的
であれば、最上位の桁上げ計算手段から出力される桁上
げ信号を選択する選択手段とを具備することを特徴とす
る桁上げ先見回路。
2. One or more carry calculating means provided corresponding to each digit, for inputting a carry signal from a lower order and a value of a corresponding digit among input values, and calculating and outputting a carry signal. And at least one first detecting means provided for each digit and detecting whether the carry is indefinite by adding only the values of the corresponding digits, and the first detection Second detection means for detecting whether or not all the detection results by the means are positive; if the detection result by the second detection means is positive,
While the carry signal input to the least significant carry calculating means is selected, if the result of detection by the second detecting means is negative, the carry signal output from the most significant carry calculating means is selected. And a selection means for selecting.
【請求項3】 下位からの桁上げ信号と入力値とを入力
して、その加算結果とその加算における桁上げ信号とを
計算出力する加算手段と、 桁上げが入力値同士の加算のみでは不定となるか否かを
検出する検出手段と、 前記検出手段による検出結果が肯定的であれば、前記下
位からの桁上げ信号を選択する一方、前記検出手段によ
る検出結果が否定的であれば、前記桁上げ計算手段によ
る桁上げ信号を選択する選択手段とを具備することを特
徴とする並列加算器。
3. An adding means for inputting a carry signal and an input value from the lower order, and calculating and outputting a result of addition and a carry signal in the addition, wherein the carry is undefined only by addition of input values. Detection means for detecting whether or not, if the detection result by the detection means is positive, select the carry signal from the lower order, while if the detection result by the detection means is negative, Selecting means for selecting a carry signal by the carry calculating means.
【請求項4】 各桁に対応して設けられ、下位からの桁
上げ信号と入力値のうち対応する桁の値とを入力して、
その加算結果とその加算における桁上げ信号とを計算出
力する1つ以上の桁上げ計算手段と、 各桁に対応して設けられ、桁上げが、対応する桁の値同
士の加算のみでは不定となるか否かを検出する1つ以上
の第1の検出手段と、 前記第2の検出手段による検出結果が肯定的であれば、
最下位の加算手段に入力される桁上げ信号を選択する一
方、前記第2の検出手段による検出結果が否定的であれ
ば、最上位の加算手段から出力される桁上げ信号を選択
する選択手段とを具備することを特徴とする並列加算
器。
4. A signal provided corresponding to each digit, inputting a carry signal from a lower order and a value of a corresponding digit among input values,
One or more carry calculating means for calculating and outputting the addition result and a carry signal in the addition; provided for each digit, and the carry is undefined only by adding values of the corresponding digits. One or more first detection means for detecting whether or not the detection result is true, and if the detection result by the second detection means is positive,
Selecting means for selecting a carry signal input to the lowest-order adding means, and selecting a carry signal output from the highest-order adding means if the result of detection by the second detecting means is negative; A parallel adder comprising:
JP31251297A 1997-11-13 1997-11-13 Carry look-ahead circuit and parallel adder Pending JPH11143684A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8995500B2 (en) 2012-07-19 2015-03-31 Seiko Epson Corporation Asynchronous correlation circuit, asynchronous full adder circuit, calculation device, correlation device, asynchronous maximum value N detection circuit, and satellite signal acquisition device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US8995500B2 (en) 2012-07-19 2015-03-31 Seiko Epson Corporation Asynchronous correlation circuit, asynchronous full adder circuit, calculation device, correlation device, asynchronous maximum value N detection circuit, and satellite signal acquisition device

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