JPS58119046A - 加減算器 - Google Patents

加減算器

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Publication number
JPS58119046A
JPS58119046A JP131782A JP131782A JPS58119046A JP S58119046 A JPS58119046 A JP S58119046A JP 131782 A JP131782 A JP 131782A JP 131782 A JP131782 A JP 131782A JP S58119046 A JPS58119046 A JP S58119046A
Authority
JP
Japan
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signal
bit
carry
adder
signals
Prior art date
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Pending
Application number
JP131782A
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English (en)
Inventor
Masahiko Iijima
飯島 征彦
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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 NEC Corp, Nippon Electric Co Ltd filed Critical NEC Corp
Priority to JP131782A priority Critical patent/JPS58119046A/ja
Publication of JPS58119046A publication Critical patent/JPS58119046A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • 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
    • G06F7/499Denomination or exception handling, e.g. rounding or overflow
    • G06F7/49931Modulo N reduction of final result

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は加減算器、特に2つの正の整数について所定の
整数を法とする減算を行なうための加減算器に関する。
ディジタル計算機やディジタル通信装置において、整数
論の原理に基づいてディジタル符号の変換や演算を行な
うことがしばしばある。この場合に、ある正の整数Mを
定めて整数Mを法とする整数環における加算あるいは減
算を行なうための加減算器が多数用いられるため、その
加減算器の規模を小さくしかつ演算時間を短かくするこ
とが実2つの正の整数XおよびY(ただし、0≦X。
Y(M)を入力として、整数Xから整数Yを減算した結
果(x−y)を整数Mで割ったときの剰余R(ただし、
0≦R,(M)を出力とする。通常これらの整数X、Y
、MおよびRは、2進法によるディジタル信号で表わさ
れる。
従来の加減算器は、整数XおよびYを示す2つの信号(
以下信号X、Yと略記する)を受けて減算結果を示す信
号(x−y)を送出する減算器と信号(x−y)および
Mを受けて前者を後者で割ったときの剰余を示す信号R
を送出する演算器とを備えており、信号Mを法とする減
算結果を示す信号Rを出力する。信号Mがnビット(す
なわち、M〈2)であれば信号XおよびYもそれぞれn
ビットであるが、一般には信号(x−y)が(n−H)
ビットの長さKなるから前記の演算器も(n+1 )ビ
ットの演算を行なわねばならない。このため従来の加減
算器には、並列演算を行なうときにはその回路の規模が
余分に増大し、あるいは直列演算を行なうときには演算
時間が余分な1ビ、ト分だけ長くなるという問題点があ
り、特に多数の加減算器を用いる場合には著しい問題点
となる。
本発明の目的は、上記問題点を解決しnビットの信号に
より表わされる整数を法とする減算をnビットの加減の
みで実行でき、従って使用部品数が少なく演算時間が短
い加減算器を提供することにある。
本発明の加減算器は、所定の正整数(M)に満たない第
1および第2の正整数(XおよびY)をそれぞれ示すn
ピッ)(nは予め定めた自然数)の第1および第2の信
号を受けて前記第1の正整数(X)から前記第2の正整
数(Y)を減算して(n+x)ビット目への桁上げの有
無を示す桁上げ信号と前記(n+1 )ビット目以外の
減算結果を示すnビットの差信号とを送出する減算手段
と、所定の前記正整数(M)を示すnビットの第3の信
号と前記差信号とを受けて所定の前記正整数(N1)と
前記差信号が示す整数とを加算し7て加算結果を示すn
ビットの和信号を送出する加算手段と、前記差信号と前
記和信号とを受けて前記桁上げ信号が桁上げ有りを示し
ているときには前記差信号を送出し前記桁上げ信号が桁
上げ無しを示しているときKは前記和信号を送出する選
択出力手段とを備えている。
次に図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第1図は本発明の第1の実施例を示すブロック図である
。同図は並列演算を行なう場合を示す。
それぞれ並列nビットの信号X、YおよびMは入力端1
,2および3から入力されて、信号X、Yは並列nビッ
トの減算器5へ送られ、また信号Mは並列nビットの加
算器6へ送られる。減算器5は、信号Xに信号Yの真補
数(すなわち2°−Y)を加算して、桁上けを示すlビ
、ト色号Cを選択回路75送るとともに桁上は以外の和
を示す並列nビットの信号Aを選択回路7と加算器6と
に送る。
加算器6は信号AおよびMを加算1−で、桁上げ以外の
和を示す並列nビットの信号Bを選択回路7へ送る。選
択回路7Fi、信号Cが数値「l」(あるいは「0」)
を示しているときには信号A(あるいは)3)1&:選
択しそれを信号Rとして出力端4を介して送出する。前
記の減3115における信号X、Yについての演算結果
は(2n+(X−Y月であるから、(X−Y)≧0であ
れば信号CおよびAはそれぞれ数値「1」および(X−
Y)を示し、(X−Y)<0であれば信号CおよびAに
それぞれ数値rOJおよび(2n−(Y−X ) )を
示す。後者の場合に、は、加算器6における信ghおよ
びMについての演算結果は(2n+M−(Y−X))と
なるから、信号Bは数値(M−(Y−X月を示す。
従って選択回路7から送出される並列nビットの信4I
j几は、信号Cが数値「1」を示すときには〇≦R−(
X−Y)(Mの関係を満足するRを示し、信号Cが数値
「0」を示すときには0≦R=(M−(Y−X))<M
を満足するRを示す。すなわち信号Rはつねに(X−Y
)をMで割ったときの剰余R(ただし、0≦R<M)の
伽を示す。
以上に説明上たごとく第1図に示す加減具ムは、並列(
n+1)ビットの演算を必要とせすに、並列nビットの
加減算によって所定整数を法とする整数環における減算
を行なうことができる。
第2図は本発明の第2の実施例を示すプロ、り図である
。同図は泊列演算を行なう場合を示し、その演算の原理
は第1図の場合と同じである。それぞれ直列nビットの
信号x、yおよびmは入力端1.2および3から入力さ
れて、信号XeYは1ビツトの減算器8へ送られ、また
信号mは1ビツトの加算器9へ送られる。減算器8は、
信号Xに信号yの真補数(すなわち2−y)を加算して
、最終桁上けを示す直列nビットの信号gを選択回路1
2へ送るとともに最終桁上げ以外の和を示す直列nビッ
トの信号aをレジスタ10と加算器9ノとに送る。加算
器9は信号aおよびmを加算して、最終桁上げ以外の和
を示す直列nビットの信号すをレジスタ11へ送る。選
択回路12は、信号gが数値「l」(あるいは「O」)
を示しているときにはレジスタ10(あるいは11)を
通して送られてくる信号a(あるいはb)を選択しそれ
を信号rとして出力端4から送出する。なお入力端13
.14および15からそれぞれ送られてくる信号d、e
およびfは、信号x、yおよびmK同期しており、前記
の直列演算を制御するための信号である。
第3図(a) 、 (b)および第4図は、それぞれ第
2図における減算器8.加算器9について、その構成例
を示すブロック図および減算器8の動作を示すタイムチ
ャートである。第3図(a)に示す減算器8において、
直列nビットの信号Xおよびyは、それぞれ第4図に示
すごとく最下位ビット(以下ではLSBと略称する)す
なわちXQおよびYoから順次に信号fのクロックパル
スに同期して、おのおの1ビツトの全加算器16および
反転器17へ送られる。信号dは、信4gfに同期して
LSBの一方の入力端へ送られる。今加N益16U、信
−@X、信号yを反転したイぎ号およびNAへDゲート
21から送られてくる信号Cの3つの信号を各ビットご
とに加算して、桁上げを示す信号りをレジスタ18およ
び19へ送るとともに和を示す信号aをレジスタ10へ
送出する。レジスタ19は、信号fのクロックパルスに
同期して、信号りを1ビツト分の時間だけ遅延させて反
転器2oへ送る。
反転器20が送出量る信号はNANDゲート21の他方
の入力端へ送られる。従って信号Cは、LSBでは反転
器20から送られてくる信号の如何によらず常に数値「
1」を示し、LSB以外のビットでは1ビツト前の信号
りすなわち1ビツト前の加算における桁上けC1〜Cn
−1を示す。また反転器17から送られてくる信号は信
@yの各ビ。
トy0〜Y n−1を反転したものすなわち信号yの擬
補F(2n−)r−1)を示すから、全加算器16が送
出する信号aは、演算結果(2+(x−y))のうちの
最終桁上け(c!。以外の和を示す直列nビットa0〜
a n−1から成る信号となる。レジスタ18は、信号
fに同期しており最上位ビット(以下ではMOBと略記
する)において立下るパルスの現われる信号eに応答し
て、信号eにパルスの現われたときの信号りすなわちM
OBの加算における桁上げを示す最終桁上げcnを次の
演算時間Tの間で保持して、信号gとして選択回路12
へ送出する。
第3図(b)に示す加算器では、1ビツトの全加算器2
2は信号a、mおよび論理積ゲート24から送られてく
る信号にの3つの信号を各ビットごとに加算して、桁上
げを示す信号lをレジスタ23へ送るとともに和を示す
信号すをレジスタ11へ送出する。レジスタ23は、信
号fのクロックパルスに同期して、信号lを1ビツト分
の時間だけ遅延させて論理積ゲート24の一方の入力端
へ送る。論理積ゲート24の他方の入力端には信号dが
印加されているから、信号には、LSBではレジスタ2
4から送られてくる信号の如何によらず常に数値rOJ
を示し、L8B以外のビットでは1ビツト前の信号りす
なわち1ビツト前の加算における桁上げを示す。従って
全加算器22から送出される信号すは、信−5eaおよ
びmの加算結果のうちの最終桁上げ以外の和を示す直列
nビットの信号となる。
第2図に示す加減算器のレジスタ10および11択回路
12へ送る。従って時刻Uから時刻■までの間に現われ
る信号aおよびbは、時刻Vから時刻Wまでの関KJ[
次に選択回路12へ送られる。
一方、時刻Vから時刻Wまでの間に選択回路12へ送ら
れてくる信号godsその間に送られてくる信号aに対
応する最終桁上げCnをnビット続ける。選択回路12
は、信号gが数値「1」(あるいは「0」)を示してい
る間に信号a(あるい拡h)を選択しそれを信号rとし
て送出する。以上の演算は第1図の加減算器における並
列演算を直列演算化したものに相当するから、信号rは
(X−y)をmで割ったときの剰余(ただし、0≦r〈
m)の値を示す。
以上に説明した第2図の加減算器は、直列(n+1)ビ
ットの演算を必要とせずに、直列nビットの加減算によ
って所定整数を法とする整数@における減算を行なうこ
とができる。なお第2図の加減算器では直列nビットの
加減算を1ビツトずつ直列に行なっているが、これに限
定する必要はなく、複数ビット並列にした信号を直列演
算処理してもよい。
以上の説明から明らかなように、本発明には、nビ、ト
の整数を法とする減算をnビットの加減算により行なう
ことにより、使用部品数が少なく演算時間が短い加減算
器を実現できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例を示すブロック図、第2
図、第3図(a)および(b)は本発明の第2の実施例
を示すブロック図、第4図は第31<I(a)の回路の
動作を示すタイムチャートである。 1.2.3.13.14.15・・・°°°入力端、4
・・・・・・出力端、5,8・・・・・・減算器、6,
9・・・・・・加算器、7 、12 ・−・・−選択回
路、10+11+18+19.23・・・・・・レジス
タ、16.22・°゛・°゛全力1算器、17+20・
・・・・・反転器、21・・・・・・NAND(ナンド
)ゲート、24・・・・・・論理積ゲート。 第1図 b 第2図 (司) (b)  13  Is 墾3図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 所定の正整数(M)に満たない第1および第2の正整数
    (XおよびY)をそれぞれ示すnビット(nは予め定め
    た自然数)の第1および第2の信号を受けて前記第1の
    正整数(X)から前記第2の正整数(Y)を減算して(
    n+1)ビット目への桁上げの有無を示す桁上げ信号と
    前記(n+1)ビット目以外の減算結果を示すnビット
    の差信号とを送出する減算手段と、所定の前記正整数(
    M)を示すnビットの第3の信号と前記差信号とを受け
    て所定の前記正整数(M)と前記差信号が示す整数とを
    加算して加算結果を示すnビ、トの和信号を送出する加
    算手段と、前記差信号と前記和信号とを受けて前記桁上
    げ信号が桁上げ有りを示しているときには前記差信号を
    送出し前記桁上げ信号が桁上げ無しを示しているときに
    は前記和信号を送出する選択出力手段とを備えたことを
    特徴とする加減算器。
JP131782A 1982-01-07 1982-01-07 加減算器 Pending JPS58119046A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP131782A JPS58119046A (ja) 1982-01-07 1982-01-07 加減算器

Applications Claiming Priority (1)

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JP131782A JPS58119046A (ja) 1982-01-07 1982-01-07 加減算器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS58119046A true JPS58119046A (ja) 1983-07-15

Family

ID=11498112

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP131782A Pending JPS58119046A (ja) 1982-01-07 1982-01-07 加減算器

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JP (1) JPS58119046A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61223946A (ja) * 1985-03-25 1986-10-04 モトローラ・インコーポレーテツド モジュロ演算装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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