JPS58144260A - Multiplier for two's complement - Google Patents

Multiplier for two's complement

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Publication number
JPS58144260A
JPS58144260A JP57026273A JP2627382A JPS58144260A JP S58144260 A JPS58144260 A JP S58144260A JP 57026273 A JP57026273 A JP 57026273A JP 2627382 A JP2627382 A JP 2627382A JP S58144260 A JPS58144260 A JP S58144260A
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JP
Japan
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multiplication
multiplier
negative
output
numerical
Prior art date
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Pending
Application number
JP57026273A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshiki Mori
俊樹 森
Haruyasu Yamada
山田 晴保
Kenichi Hasegawa
謙一 長谷川
Kunitoshi Aono
邦年 青野
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial 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 Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP57026273A priority Critical patent/JPS58144260A/en
Publication of JPS58144260A publication Critical patent/JPS58144260A/en
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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
    • G06F7/52Multiplying; Dividing
    • G06F7/523Multiplying only
    • G06F7/53Multiplying only in parallel-parallel fashion, i.e. both operands being entered in parallel
    • G06F7/5306Multiplying only in parallel-parallel fashion, i.e. both operands being entered in parallel with row wise addition of partial products
    • G06F7/5312Multiplying only in parallel-parallel fashion, i.e. both operands being entered in parallel with row wise addition of partial products using carry save adders

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Abstract

PURPOSE:To reduce the number of basic blocks, by inverting numeral bits into positive numbers when a multiplicand and a multiplier are negative. CONSTITUTION:In the multiplication of a multiplicand and a multiplier displayed in the input signal format of two's complement, -1 is added to the multiplied result by using total adders 601-615 before the inversion of the multiplied result, and then the added result is inverted to obtain the multiplied result displayed as two's complement. Therefore when a multiplier is constituted by n X n bits, the multiplier requires only n<2> - 1 stage basic addition blocks, reducing the number of basic block elements.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は2の補数乗算器に関する。[Detailed description of the invention] The present invention relates to a two's complement multiplier.

2進数の乗算器は入力信号形式により種々の回路方式が
とられている。、被乗数Xと乗数Yが(1)。
Binary multipliers have various circuit systems depending on the input signal format. , the multiplicand X and the multiplier Y are (1).

(2)式で示・すような正の整数表示の場合その積ζは
(3)式の様になる。
In the case of a positive integer representation as shown in equation (2), the product ζ is as shown in equation (3).

p=x、yJ  里<x、−y、)@2川−2(3)゛
l二11=1 ここ′で、nは被乗数Xのビット語長、mは乗数Yのビ
ット語長、X4..7iはそれぞれのビットを表すもの
である。
p=x, yJ ri<x, -y,)@2川−2(3)゛l211=1 Here, n is the bit word length of the multiplicand X, m is the bit word length of the multiplier Y, X4 .. .. 7i represents each bit.

(3)式の乗算の過程を示すと被乗数9乗数のビット語
長が4ビツトの場合以下の様になり、”4  ”3  
”2  ”1 ”4’1 ”3”1 ”2”1 ”1”1”472 ”
372 ”2”2 ”1y2”4”3 ”3ya ”2
73 ”1”3P8P7P6P6P4P3P2P1 各ピy)の部分積x1 + 71の総和が答となる。
The multiplication process in equation (3) is as follows when the bit word length of the multiplicand 9 multiplier is 4 bits, and "4"3
"2"1 "4'1"3"1 "2"1 "1"1"472"
372 “2”2 “1y2”4”3 “3ya”2
73 "1" 3P8P7P6P6P4P3P2P1 The answer is the sum of the partial products x1 + 71 of each pi y).

この様な乗算を行うための回路構成を第1図に示す。同
図において、!、〜x4は被乗数Xの各ビット、71〜
y4は乗数Yの各ピントの入力端子であり、P1〜P8
は積Pの各ビット出力端子である。
A circuit configuration for performing such multiplication is shown in FIG. In the same figure,! , ~x4 is each bit of the multiplicand X, 71~
y4 is the input terminal for each pin of the multiplier Y, P1 to P8
is each bit output terminal of the product P.

1〜7はANDゲートであり、第2図に示す人出半加算
器で第3図に示すように構成されたものである。同図に
おいて301はANDゲート、302は半加算器であり
、戸は半1.器の和出力、C。
Reference numerals 1 to 7 are AND gates, which are constructed as shown in FIG. 3 using the turnout half adder shown in FIG. In the figure, 301 is an AND gate, 302 is a half adder, and the door is half 1. The sum output of the device, C.

は桁上げ出力である。11〜16はANDゲートと全加
算器で第4図に示すように構成されたものである。同図
において、4o1はANDゲート、402は全加算器で
秦り、Ciは全加算器の桁上げ入力、Sは和、出力、C
oは桁上げ出・力である017は半加算器であり・、K
、Ciは入力端子、Sは和出力、Ciは桁上げ出力端子
である。18゜19は全加算器でありa、には入力端子
、Ciは桁上げ入力、白は和出力、Coは桁上げ出力端
子である。
is a carry output. 11 to 16 are AND gates and full adders constructed as shown in FIG. In the figure, 4o1 is an AND gate, 402 is a full adder, Ci is a carry input of the full adder, S is a sum, an output, and C
o is the carry output/output, 017 is the half adder, K
, Ci are input terminals, S is a sum output, and Ci is a carry output terminal. Reference numerals 18 and 19 are full adders, a and a are input terminals, Ci is a carry input, white is a sum output, and Co is a carry output terminal.

この様な回路構成によってANDゲートで部分積を生成
し、加算器で加算することにより前述の乗算過程で示し
た被乗数と乗数の乗算を行うことができる。第1図では
被乗数9乗数共に正の整数表示の場合の乗算を示したが
、ディジタル信号処理には処理の谷易さから、2の補数
表示の演算を行う場合が多い。
With such a circuit configuration, by generating partial products using an AND gate and adding them using an adder, it is possible to perform the multiplication of the multiplicand and the multiplier shown in the multiplication process described above. Although FIG. 1 shows multiplication in the case where both the multiplicand and the multiplier are expressed as positive integers, in digital signal processing, calculations are often performed in two's complement representation because of the ease of processing.

2の補数表示の場合の乗算では被乗数Xと乗数Xは(4
)、(6)式で示され、積Pは(6)式のようになる。
In multiplication in two's complement representation, the multiplicand X and the multiplier X are (4
), (6), and the product P is as shown in equation (6).

・ ・・・・イ6) ここで5.xliおよびy8は符号ビットであり、(6
)式において、第2項は式(3)から判かるように」1
図に示すよりなアレイ方式で演算ができるが、第1項お
よび第3.第4項の補正が必要となり、回路構成が複雑
となる。そこで、式(6)を次式のように変形し、回路
構成を簡単にする提案がなされている。
・・・・A6) Here, 5. xli and y8 are sign bits, (6
), the second term is "1" as seen from equation (3).
Although calculations can be performed using the array method shown in the figure, the first term and the third term. Correction of the fourth term is required, and the circuit configuration becomes complicated. Therefore, a proposal has been made to simplify the circuit configuration by modifying equation (6) as shown below.

・・・・・・・(ア) (7)式において、第1項の(x8・V8−”B−V’
S)は!8とy8との間のOR操作で求まるので、(7
)式の乗算の過程を示すと以下のようにな゛る。
・・・・・・・・・(A) In equation (7), the first term (x8・V8−”B−V′
S) Ha! Since it can be found by OR operation between 8 and y8, (7
) The multiplication process of the equation is as follows.

X 813!2  X 1 xsy1x3y1x2y1!1y1 ”sy2 x3y2°2”2 ”1y2”sV3 ”3
ya ”273 ”1y3ここそ、X8+7.はx6と
y8のOR操作を示し、P8は積出力の符号ピントを示
すものである。
X 813!2 X 1 xsy1x3y1x2y1!1y1 ”sy2 x3y2°2”2 ”1y2”sV3 ”3
ya "273" 1y3 here, X8+7. indicates the OR operation of x6 and y8, and P8 indicates the sign focus of the product output.

(7)式の乗算を行うために向路構成は第6図に示すよ
うになる。同図、において、x1〜XBは被乗数Xの各
ビットの入力端子、y1〜y8は乗数Yの各ビットの入
力端子、p−p g ハ積”の各ビットの出力端子であ
る。但し、! s * y、 8 + P’ Bはそ′
れぞれX、Y、Pの符号ピッドであり、11〜x3.y
1〜”31P1〜P6はそれぞれX、Y、Pの数値ビッ
トである。501、〜506は第2図に示すAムq。
In order to perform the multiplication of equation (7), the configuration of the heading path is as shown in FIG. In the figure, x1 to XB are input terminals for each bit of the multiplicand X, y1 to y8 are input terminals for each bit of the multiplier Y, and output terminals for each bit of the p-p g product.However,! s * y, 8 + P' B is
They are the code pids of X, Y, and P, respectively, and are 11 to x3. y
1 to "31 P1 to P6 are numerical bits of X, Y, and P, respectively. 501 to 506 are AMq shown in FIG.

ゲート、507はORゲートである。、6φ8〜510
は第3図に示すANDゲー)3’01と半加算器302
で構成されるブロック、611〜616は第4図に示す
ANDゲート401と全加算器402で構成されるプロ
yり、617〜620は全加算器である。621〜52
6は身/バータであり、被乗数Xの符号ビットx、と乗
数Yの数値ビット(y1〜y・3)との部分積を生成す
る場合、y1〜y3を反転し、乗数Yの符号ビットy8
と被乗数Xの数値ビット(!、〜X S )との部分積
を生成する場合、X、〜x3を反転すると共に、x8と
y、をP4に対応する桁に加算し、X とyの8   
  s OR出力をPsに対応する桁に加算することにより、前
述の乗算過程で示す2の補数表示の場合の被乗数と乗数
の乗算が行える。
Gate 507 is an OR gate. , 6φ8~510
is the AND game shown in FIG. 3) 3'01 and the half adder 302.
Blocks 611 to 616 are blocks consisting of an AND gate 401 and a full adder 402 shown in FIG. 4, and blocks 617 to 620 are full adders. 621-52
6 is body/verter, and when generating a partial product of the sign bit x of the multiplicand
To generate a partial product between and the numeric bits (!, ~X S ) of the multiplicand
By adding the s OR output to the digit corresponding to Ps, the multiplicand and the multiplier can be multiplied in two's complement representation as shown in the multiplication process described above.

一搬に第1図および第6図に示す回路方式によるnXn
ビットの乗算では第4図に示すANL)ゲ−)401と
全加算器402で構成されるブロックが基本ブ0 ’7
りとなり、乗算速度はこの基本ブロックの(2n)段の
遅延総和となる。又、回路構成は基本ブロック(n+n
−1)段となる。
nXn using the circuit system shown in Fig. 1 and Fig. 6.
For bit multiplication, the block shown in FIG. 4 consisting of ANL) 401 and full adder 402 is
Therefore, the multiplication speed is the sum of delays of (2n) stages of this basic block. In addition, the circuit configuration is a basic block (n+n
-1) It becomes a stage.

本発明は2の補数表示の乗算において、乗算速度を向上
し、かつ、素子数を減らした補数乗算器を提供せんとす
るものである。すなわち、被乗数および乗数が正の場合
には数値ビットのみの乗算を行い、負の場合には数値ビ
ットを反転し、正の数に変換して乗算を行わんとするも
のである。
The present invention aims to provide a complement multiplier that improves the multiplication speed and reduces the number of elements in multiplication using two's complement representation. That is, when the multiplicand and the multiplier are positive, only the numerical bits are multiplied, and when they are negative, the numerical bits are inverted and converted to a positive number before multiplication is performed.

以下、本発明に係る実施例を第66図に示す。同図ンζ
おいて、801〜609は$、4図に示すANDゲート
401と全加算器40歪で構成されるプロ628〜63
4はANDゲート、636はExclusive OR
ゲートである。同図において、セレクト信号701によ
り、入力信号702又は反転入力信号を出力端子703
に出力する。704゜705はANDゲート、706は
ORゲート、707.708はインバータである。
An embodiment according to the present invention is shown in FIG. 66 below. Same figure ζ
In this case, 801 to 609 are $, and processors 628 to 63 consisting of an AND gate 401 and a full adder 40 distortion shown in FIG.
4 is AND gate, 636 is Exclusive OR
It is a gate. In the figure, a select signal 701 causes an input signal 702 or an inverted input signal to be sent to an output terminal 703.
Output to. 704 and 705 are AND gates, 706 is an OR gate, and 707 and 708 are inverters.

(イ)被乗数Xおよび乗数Yが共に正の値の場合には乗
算は数値ピントの演算のみでよく、下記のようになる。
(a) When the multiplicand X and the multiplier Y are both positive values, the multiplication only requires calculation of numerical focus, as shown below.

o(x8)x3x2x1 x )O(:8) y3  y2   yl”3”1 
”2”1 ”1”1 ”3V2 ”2”2 !1”2 (ロ)被乗数Xが負9乗数Yが正の値の場合の乗算では
まず、被乗数Xの数値ビットx、〜x3を反−転し、乗
数Y゛の数値ピッ)y1〜y3との部分積を構成する。
o(x8)x3x2x1 x )O(:8) y3 y2 yl”3”1
"2"1 "1"1 "3V2 "2"2 !1"2 (b) In multiplication when the multiplicand X is negative 9 and the multiplier Y is a positive value, first, the numerical bits x, ~ -, and construct a partial product with the numerical value of the multiplier Y') y1 to y3.

ここで、Xが負の場合Xの数値ビノト!1〜x3を反転
した値をX′とすると1 X )−=X’+1    
     ・・・・・・・・・・(7)の関係になる。
Here, if X is negative, the value of X is BINOTO! If the value obtained by inverting 1 to x3 is X', then 1 X ) - = X' + 1
......The relationship is as shown in (7).

例えば、−3は補数表示で1101となるが、数値ビッ
ト101を反転すると010となり−3の絶対値より+
1だけ少なくなる。そこで数値ビットを反転したものに
+1すると絶対値が得られることになる0又、負の値と
正の値の乗算であるので積出力は負となる。したがって
、部分積の加算出力の各ビットを反転して、符号ビット
を付は加えるが、部分積の加算出力をP′、反転し符号
ビットを付は加えた値をPとすると(P1=P’−1・
・・・・・・・(8)の関係になる。したがって、P′
を反転した値に1を加えなければならない。これは反転
前の値P′に1を減じてから反転するのと同等である。
For example, -3 becomes 1101 in complement representation, but if you invert numerical bit 101, it becomes 010, which is + from the absolute value of -3.
It decreases by 1. Therefore, by adding 1 to the inverted numerical value bit, the absolute value is obtained (0).Also, since it is a multiplication of a negative value and a positive value, the product output is negative. Therefore, each bit of the addition output of partial products is inverted and a sign bit is added, but if the addition output of partial products is P', and the value obtained by inverting and adding the sign bit is P (P1=P '-1・
......The relationship is as shown in (8). Therefore, P'
1 must be added to the inverted value. This is equivalent to subtracting 1 from the value P' before inversion and then inverting.

以上の乗算過程を示すと以下のようになる。まず、被乗
数Xが負、乗数Yが正の場合には、Xの数値ビットを反
転した値X′がlXl−1となるので、各ピントの部分
積にYを加えなければならない。したがって、次のよう
になる。
The above multiplication process is shown below. First, when the multiplicand X is negative and the multiplier Y is positive, the value X' obtained by inverting the numerical bits of X is lXl-1, so Y must be added to the partial product of each focus. Therefore, it becomes as follows.

1(!、) x3x2x1 P6P5P4P3P2P1 x8■”BP6P6’4  ’3  ’2  ’1(P
8) ここで、乗算結果(つまpA部分までの和)を反転させ
てから+1して補数表示しても良いが、この様にすると
セレクト回路622〜627の後に新たに6つの全加算
器が必要になってしまう。そこで、本実施例では全加算
器601〜616を使用してこの欠点をなくしている。
1(!,) x3x2x1 P6P5P4P3P2P1 x8■”BP6P6'4 '3 '2 '1(P
8) Here, you may invert the multiplication result (the sum up to the pA part) and then add 1 to display it as a complement, but if you do this, six new full adders will be added after the select circuits 622 to 627. It becomes necessary. Therefore, in this embodiment, full adders 601 to 616 are used to eliminate this drawback.

つまり乗算結果を反転する前に全加算器601゛〜61
6を使用して乗算結果に−1を加え、その後反転して補
数表示された乗算結果を得る様にしている。
In other words, before inverting the multiplication result, the full adders 601~61
6 is used to add -1 to the multiplication result, and then it is inverted to obtain the multiplication result expressed as a complement.

ここで部分積の加算において、111111 を加えて
いるのは−1を行っていることを意味する。又x8■y
8は!8とy8のExctuaiveORを表す。被乗
数Xが正9乗数Yが負の場合の乗算も同様に考えること
ができ、演算過程を以下に示す。
In addition of partial products, adding 111111 means adding -1. Also x8■y
8 is! Represents the exact OR of 8 and y8. Multiplication when the multiplicand X is positive and the multiplier Y is negative can be considered in the same way, and the calculation process will be shown below.

0(zs ) x3x2x1 x ) 1(y、) y3  y2  yl”3”1 
”2”1 ”171 ”372 ”2y2 ”1”2 ”3y3 ”2”3 ”1”3 3C33C2! 1 P6P6P4P3P2P1 xs+■y8P6P′′5p4P3’2  ’j(P8
) 第6図を用いて説萌すると、被乗数Xが負1乗数Yが正
の場合にはX は”1″+  7.は“Onであるので
Xsおよびy、の信号をセレクト信号ワ≧匁しセレクト
回路616〜621にょシ、Xの数値ビットの反転信号
X1t i21 ’3 Y(D’1l(11nビツト1
1’1172. y3を加算部へ送り出すと共に、アン
ドゲート631〜633によシ、Yの数値ビット74.
 V2e 73を加算部に加える。この時アントゲ−)
62B〜630の出力はO”である。父、Xsとy8の
Exctusive  OR635出力は1”となるの
で、1この信号を各桁に加え−1の演算を行うと共に、
セレクト回路622〜627に印加し、加算出力信号を
反転し出力し、符号ビットとしてPsK”1”を出力す
る。
0(zs) x3x2x1 x) 1(y,) y3 y2 yl”3”1
”2”1 ”171 ”372 ”2y2 ”1”2 ”3y3 ”2”3 ”1”3 3C33C2! 1 P6P6P4P3P2P1 xs+■y8P6P''5p4P3'2 'j (P8
) Explaining this using Figure 6, if the multiplicand X is negative and the multiplier Y is positive, then X is "1" + 7. is "On," so the signals of
1'1172. While sending y3 to the adder, the AND gates 631 to 633 input the numerical value bits 74 .
Add V2e 73 to the adder. At this time, Antogame)
The outputs of 62B to 630 are O''.The Exctusive OR635 output of Xs and y8 is 1'', so 1Add this signal to each digit and perform the operation of -1,
The signal is applied to select circuits 622 to 627, the addition output signal is inverted and output, and PsK "1" is output as a sign bit.

被乗数Xが正9乗数Yが負の場合には、x8はO″y、
U”1.”であるので、セレクト回路616〜621は
Xの数値ビットX1. X2. Xaと、Yの数値ビッ
トの反転信号Y1t 72+ 7aが出力される。又、
アンドゲート631〜633の出力はO”となり、62
8〜630の出力にはyl。
If the multiplicand X is positive 9 and the multiplier Y is negative, x8 is O″y,
Since U"1.", the select circuits 616-621 select the numeric bits X1. X2. Xa and an inverted signal Y1t 72+ 7a of numerical bits of Y are output. or,
The outputs of AND gates 631 to 633 become O", and 62
yl for outputs 8-630.

V2+73が出力され加算部に加えられる。V2+73 is output and added to the adder.

Ezczusiva OR635の出力は1”であるの
で各桁に1が加えられ−1の演算が行われると共に、セ
レクト回路622〜627にょシ加算出ヵ信号は反転さ
れ、符号ビットP8には”1”が出力される。以上のよ
うに、一方の値が負、他方の値が正の場合の乗算におい
ては、前述の演算過程で示した演算が行われる。
Since the output of the Ezczusiva OR635 is 1'', 1 is added to each digit and a -1 operation is performed, and the addition output signal of the select circuits 622 to 627 is inverted, and the sign bit P8 is set to 1. As described above, in multiplication when one value is negative and the other value is positive, the calculations shown in the calculation process described above are performed.

次に、被乗数Xおよび乗数Yが共に負の場合の乗算では
(方式で示すように、Xの数値ビットx1゜!2.X3
を反転した値X′およびYの数値ビットy1. y2.
 y3を反転した値Y′はX′=1λ1−1 Y’= 1 Y 1−1 となるので、両者の積は X′・Y’ = l X l・IYI−IXI−IYl
+1となる0したがって、X′およびY′をこの値に加
えると X′・Y’+ A’+ Y’= l X l・11’l
−1となる。
Next, in multiplication when the multiplicand X and the multiplier Y are both negative (as shown in the scheme, the numerical bits of X
The inverted value X' and the numeric bit y1 of Y. y2.
The value Y' that is the inversion of y3 is X' = 1λ1-1 Y' = 1 Y 1-1, so the product of both is X'・Y' = l X l・IYI-IXI-IYl
0 which becomes +1 Therefore, if we add X' and Y' to this value, we get X'・Y'+ A'+ Y'= l X l・11'l
-1.

よって、X、Y共に負の場合には次に示すような演算過
程により、乗算を行っている。
Therefore, when both X and Y are negative, multiplication is performed by the following calculation process.

(以下余 白) 1 (x 、 ) xa   X2  x11o6に沿
って説明すると、”s+ 7.共にn 1TTであるの
で、セレクト回路616〜620により、X、Y(7)
数値ヒラトノ反転信号、! I  X 2. ! 3゜
y4.テ2.テ、が出力される。又アンドゲート628
に634により、’11 ’2+ ’3171?テ2.
テ。が加算部に加えられると共に、xsとy、Iのアッ
ト出力″1″が634の出力により、加算部の最下位桁
に加えられる。積出力は正の値となるので、Ji:xc
tugive OR635の出力により、セレクト回路
622〜62〜の出力には加算結果がそのまま出力され
る。
(Left below) 1 (x, ) xa
Numerical hiratono reversal signal,! IX2. ! 3゜y4. Te2. te is output. Mata and gate 628
By 634, '11'2+'3171? Te2.
Te. is added to the adder, and the at output "1" of xs, y, and I is added to the least significant digit of the adder by the output of 634. Since the product output is a positive value, Ji:xc
Due to the output of the tough OR 635, the addition results are output as they are to the outputs of the select circuits 622-62-.

以上の説明により、第6図に示す構成例において、2の
補数表示の乗算が行えることが判る。
From the above explanation, it can be seen that multiplication in two's complement representation can be performed in the configuration example shown in FIG.

以上、本発明によれば、nXnビットの乗算器を構成す
る場合、基本加算ブロックがn2−1  段ですみ、他
のセレクト回路およびANDゲートは簡単なゲート構成
であるので、第6図に示す従来方式のn2+ n段に比
べ、はぼn+1段分の素子数が減少することになる。又
、乗算速度を決定する最大信号伝搬径路は本発明によれ
ば、セレクト回路とANDゲート1段分と第4図に示す
構成ブロックの2n−1段分の和であり、セレクト回路
とANDゲートは簡単なゲート構成であるので、はぼ2
n−1段分のブロック構成と考えることができる。従来
方式においては、2n段のブロック構成の遅延となるの
で、乗算速度をブロック構成1段分速くすることができ
る。
As described above, according to the present invention, when configuring an nXn bit multiplier, the basic addition block only needs to have n2-1 stages, and the other select circuits and AND gates have simple gate configurations, as shown in FIG. Compared to the conventional method of n2+n stages, the number of elements is reduced by approximately n+1 stages. According to the present invention, the maximum signal propagation path that determines the multiplication speed is the sum of the select circuit, one AND gate, and 2n-1 stages of the configuration block shown in FIG. is a simple gate configuration, so
It can be considered as a block configuration of n-1 stages. In the conventional method, the delay is due to the block configuration of 2n stages, so the multiplication speed can be increased by one stage of the block configuration.

従来これらの乗算器を集積回路化する場合には、ビット
数が多くなると、チップサイズが大きくなり、又、消費
電力が多くなるのが問題があったが、本発明によれば、
基本ブロックの数が減るのでチップサイズが少さくなり
、又、消費電力も少なくなるので、非常に有効的である
Conventionally, when integrating these multipliers into integrated circuits, there were problems in that as the number of bits increased, the chip size increased and power consumption increased, but according to the present invention,
Since the number of basic blocks is reduced, the chip size is reduced, and power consumption is also reduced, which is very effective.

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

第1図は正の整数乗算器の従来例を示すブロック図、第
2図、第3図及び第4図は第1図におけるブロックの説
明図、第6図は2の補数乗算器の従来例を示すブロック
図、第6図は本発明に係る2の補数乗算器のブロック構
成例、第7図は第6図におけるセレクト回路の詳細図を
示す。 601〜609・・・・・・ANDゲートと全加算器を
含むブロック、610〜616・・・・・・全加算器、
616〜627・・・・・・セレクト回路、704゜7
05・・・・・・ANDゲート、706・・・・・・O
Rゲート、7o7.−708・・・・・・インバータ。
Fig. 1 is a block diagram showing a conventional example of a positive integer multiplier, Figs. 2, 3, and 4 are explanatory diagrams of the blocks in Fig. 1, and Fig. 6 is a conventional example of a two's complement multiplier. FIG. 6 is a block diagram showing an example of the block configuration of a two's complement multiplier according to the present invention, and FIG. 7 is a detailed diagram of the select circuit in FIG. 6. 601-609...Block including AND gate and full adder, 610-616...Full adder,
616-627...Select circuit, 704°7
05...AND gate, 706...O
R Gate, 7o7. -708...Inverter.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (1)入力信号形式が2の補数表示の被乗数と乗数との
2数乗算であって、入力信号が負のときに正の値に変換
して乗算を行う乗算手段を有することを特徴とする2の
補数乗算器。 (2)乗算手段が2数の入力信号が両方とも正のときに
は数値ビットのみ゛の乗算を行わせる手段と、前記2数
の入力信号が、一方が負、他方が正のときには、負の入
力信号の数値ビットを反転した値と、正の入力信号の数
値ビットとの乗算を行わせる手段と、この乗算結果に前
記圧の入力信号の数値ビットを加算する手段と、前記2
数の入力信号が両方とも負のときには、両方の入力信号
の数値ビットを反転し乗算を行わせる手段と、この乗算
結果に前記両方の入力信号の数値ビットを反転した値を
加算すると共に、最下位桁に1を加算する手段とを備え
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の2の補
数乗算器。 (3)入力信号形式が2の補数表示の被乗数と乗数との
2数乗算であって、入力信号が負のときに正の値に変換
して乗算を行い乗算手段と、この乗算手段の出力が負の
ときには、前記乗算の結果を負の値に変換して出力する
出力手段を有することを特徴とする2の補数乗算器。 (4)乗算手段が、2数の入力信号が両方とも正のとき
には、数値ビットのみの乗算を行わせる手段と、前記2
数の入力信号が、一方が負、他方が正のときには、負の
入力信号の数値ビットを反転した値と正の入力信号の数
値ビットとの乗算を行わせる手段と、前記2数の入力信
号が両方とも負のときには、両方の入力信号の数値ビア
)を反転し乗算を行わせる手段とを備えることを特徴と
する特許請求の範囲第3項記載の2の補数乗算器。 (6)出力手段が、2数の入力信号の一方が負、他方が
正のときは、乗算手段の出力信号のすべての桁に1を加
える第1の加算手段と、この第1の加薬手段の出力の数
値ビットを反転する第1の反転手段と、この第1の反転
手段の出力に符号ビットを付加する手段とを備えること
を特徴とする特許請求の範囲第4項記載の2の補数乗算
器〇(6)出力手段が1.2数の入力信号の両方とも負
のときは、乗算手段の出力信号のすべての桁を反転させ
る第2の反転手段と、この第2の反転手段出力の最下位
桁に1を加算する第2の加算手段とを備え、ることを特
徴とする特許請求の範囲第4項又は第5項記載の2の補
数乗算器。
[Scope of Claims] (1) A multiplier whose input signal format is a two-number multiplication of a multiplicand and a multiplier in two's complement representation, and which converts a negative input signal to a positive value and performs the multiplication. A two's complement multiplier comprising: (2) means for the multiplication means to multiply only numerical bits when both of the input signals of two numbers are positive; and when the input signals of the two numbers are negative, one is negative and the other is positive; means for multiplying a value obtained by inverting the numerical bits of the signal by the numerical bits of the positive input signal; and means for adding the numerical bits of the pressure input signal to the multiplication result;
When both of the numerical input signals are negative, means for inverting the numerical bits of both input signals and performing multiplication; 2. A two's complement multiplier according to claim 1, further comprising means for adding 1 to a lower digit. (3) The input signal format is binary multiplication between a multiplicand and a multiplier in two's complement representation, and when the input signal is negative, it is converted to a positive value and multiplied, and the multiplication means and the output of this multiplication means 2's complement multiplier, characterized in that it has an output means for converting the multiplication result into a negative value and outputting the result when is negative. (4) means for causing the multiplication means to multiply only numerical bits when both input signals of two numbers are positive;
means for multiplying a value obtained by inverting the numerical bits of the negative input signal by the numerical bits of the positive input signal when one of the numerical input signals is negative and the other is positive, and the two numerical input signals 4. A two's complement multiplier according to claim 3, further comprising means for inverting the numerical value vias of both input signals and performing multiplication when both are negative. (6) The output means includes a first addition means that adds 1 to all digits of the output signal of the multiplication means when one of the two input signals is negative and the other is positive; 2. The method according to claim 4, further comprising: first inverting means for inverting the numerical bits of the output of the means; and means for adding a sign bit to the output of the first inverting means. Complement Multiplier〇(6) Output means is 1.2 When both input signals of numbers are negative, a second inverting means for inverting all digits of the output signal of the multiplication means, and this second inverting means 6. The two's complement multiplier according to claim 4 or claim 5, further comprising a second addition means for adding 1 to the least significant digit of the output.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4887233A (en) * 1986-03-31 1989-12-12 American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories Pipeline arithmetic adder and multiplier

Cited By (1)

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