JPS5841533B2 - ゼンカゲンサンカイロ - Google Patents

ゼンカゲンサンカイロ

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JPS5841533B2
JPS5841533B2 JP50130534A JP13053475A JPS5841533B2 JP S5841533 B2 JPS5841533 B2 JP S5841533B2 JP 50130534 A JP50130534 A JP 50130534A JP 13053475 A JP13053475 A JP 13053475A JP S5841533 B2 JPS5841533 B2 JP S5841533B2
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    • 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
    • G06F7/501Half or full adders, i.e. basic adder cells for one denomination
    • G06F7/503Half or full adders, i.e. basic adder cells for one denomination using carry switching, i.e. the incoming carry being connected directly, or only via an inverter, to the carry output under control of a carry propagate signal
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2207/00Indexing scheme relating to methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
    • G06F2207/38Indexing scheme relating to groups G06F7/38 - G06F7/575
    • G06F2207/48Indexing scheme relating to groups G06F7/48 - G06F7/575
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は加算および減算のうち所望の演算モードを指定
することによってその演算結果が出力される全加減算回
路に関するものである。
一般に全加減算回路は3個の2進数入力に対して2個の
出力が得られる加減算回路である。
従来、全加減算器は例えば第1図に示すような多数のゲ
ート回路で構成され、ゲート回路間の接続も極めて複雑
であった。
この回路の動作を示す真理衣を下に示す。
ここで、Aは被演算数信号、Bは演算数信号、Cは下の
ビット(桁)からのピッ1−(桁)上げ又はビット(桁
)借り信号、Foutは演算によって得られる答信号、
Ca、/T3 oは演算によって得られる上のビット(
桁)へのビット(桁)上げ又はピッ1へ(桁)借り信号
を、それぞれ示している。
なお、0 は演算モード設定信号であり、0.が論理゛
lIIのとき加算結果が得られ、Oが論理゛0゛′のと
き減算結果が得られる。
したがって、全加算器にする場合Oは”luとし、全減
算器にする場合O0は“0”とすればよい。
この第1図の回路では、lビットのCa/E oを得る
ためには最大5段のゲートを通過する。
仮りにゲー1−1段を通過するのに要する時間をtとす
ると、1ビットに対して最大5tの時間遅れが生ずる。
この回路をn個組み合せて第3図に示したnビット並列
全加減算回路を構成した場合、Ca/Bo 1で5を遅
れたデータがL2でまた最大5段のゲートを通過するた
め、最大2×51遅れ、Lnでは同様にして最大5nt
遅れる。
すなわち、nビット並列全加減算回路では5nt時間の
遅れを見込まなければならない。
本発明の第1の目的は、演算処理に要する時間を短縮で
きる全加減算回路を提供することにある。
本発明の第2の目的は、極めて簡単な回路構成で上記第
1の目的を達成することにある。
本発明の第3の目的は、集積化に極めて有利な電界効果
1−ランジスタ(FET)を用いて構威し得る全加減算
回路を提供することにある。
本発明の第4の目的は、1/4加算回路 (Quarter Adder)を1個たけ用いて全加
減算が行えるようにした極めて新規なる回路構成の全加
減算回路を提供することにある。
本発明の第5の目的は、全加減算回路を複数個並列に接
続して複数ビット並列演舞用全加減算回路を構成した場
合、どんなに多数個の回路をMト列接続しても実情2ビ
ツト目までの処理時間の遅れでずませることを可能にす
る全加減算回路を提供することにある。
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第2図は本発明による全加減算回路の一実施例を示した
回路図である。
図において、I、、I2゜I3はインバータ回路、T1
−1゛1oおよびTI、は電界効果トランジスタ(FE
T)である。
被演算数信号Aの入力端は、I7のゲー1へ電極および
I8のソース電極に接続する。
演算数信号Bの入力端は、I7のソース電極およびI8
のゲート電極に接続するとともに、I6のソース電極お
よびI3のソース電極に接続する。
前ビットからのビット上げまたはビット借り信号Cの入
力端は、■、の入力端およびT1のソース電極に接続す
るとともに、I4のソース電極およびI5のソース電極
に接続する。
■、の出力端はI2のソース電極に接続する。
I2のドレイン電極はT1のドレイン電極に接続し、そ
の接続点を答信号の出力端子Foutに接続する。
演算指定信号Oの入力端は、I3の入力端およびTlo
のケート電極に接続する。
I7のドレイン電極は、I8のドレイン電極およびI2
の入力端に接続するとともに、T1. T3. T5の
ゲート電極゛および電源Eを供給する負荷用電界効果ト
ランジスタTLに接続する。
T2の出力端はT2. T4゜T6のゲート電極に接続
する。
T3の出力端はT。のゲート電極に接続する。
T4のドレイン電極は、T3のドレイン電極およびT、
のソース電極に接続する。
T6のドレイン電極は、T、のドレイン電極およびTl
oのソース電極に接続する。
T、のドレイン電極は、Tloのドレイン電極と接続し
、その接続点をビット上げまたはビット借り信号の出力
端子Ca/B oに接続する。
このような構成において、たとえば今、各入力端子に論
理データの入力信号がそれぞれ供給されると、次のよう
な動作を行なう。
説明の便利上、T1〜T1o、TLがPチャンネル形電
界効果トランジスタで、E端子に−Eボルト(論理デー
タ0°′)を印加したものとする。
なお、電源電圧Eは電界効果トランジスタのスレッショ
ールド電圧よりはるかに大きい電圧値とする。
(1)Aが′O”レベル、Bが110”レベル、Cが′
10 t+レベル、OPが゛°1″レベルの場合、T7
゜T3 t Tl t T3 y T5 t Tgはそ
れぞれ導通状態となり、T2.T4.T6.T、oはそ
れぞれ非導通状態となる。
したがって、FoutはT1を通してCのレベルが入っ
てくるのでN OI+レベルに、Ca/B oはT3.
T、を通してBのレベルが入ってくるので0”レベルに
なる。
(art Aが“l?jレベル、Bが0”レベル、C
が0”レベル、Opが11ルベルの場合、T8゜T2.
T4.T6.T、はそれぞれ導通状態となり、T7 p
Tl t Ts 、T5y Tl’+。
はそれぞれ非導通状態となる。
したがって、FoutはT2を通してCの否定レベルが
入ってくるので”1”レベルに、Ca/B oはT4.
T、を通してCのレベルが入ってくるので′0“ルベル
になる。
このようにして各入力信号の他の組み合せについても、
同様に、前述した真理衣に示した加減算動作が達せられ
る。
なお、以上の動作は、−Eボルトを°′0”レベル、0
ポルトを”]”レベルとした正論理の場合であるが、レ
ベルを全く逆に考えれば負論理でも成り立つ。
またT1〜T1oがNチャンネル形電界効果トランジス
タでも同様に放り立つ。
以上に第2図に示した実施例の回路接続および動作を説
明したが、以下に第2図の回路の特徴を説明する。
すなわち、1/4加算回路部1を1個だけ用いて全加減
算回路を構成したことである。
すなわち、本実施例の回路は1/4加算回路部1と各信
号決定回路部2とビット上げ信号決定回路部3とビット
借り信号決定回路部4と演算モード設定回路部5とから
構成されている。
1/4加算回路部1は3個のFET T7.T3゜Tt
、を有し、2つのオペランド信号AおよびBの入力に対
して排他的論理信号を出力する。
すなわち、2人力が同じ論理の信号ならば0″を、異な
っている場合は′1”を出力する。
各信号決定回路部2はl/4加算回路部1の出力により
応動するFET T1および1/4加算回路部1の出力
の否定論理信号により応動するFETT2を有している
1/4加算回路部1の出力が10”の時、FET T、
が導通し、Font端子にはC端子に印加されている信
号が取り出される。
他方、1/4加算回路部1の出力がII 1″の時には
、FETT2が導通し、Fou を端子にはC端子に加
えられている信号の否定論理信号(インバータ■1の出
力信号)が取り出される。
ビット上げ信号決定回路部3は1/4加算回路部1の出
力により応動するFETT3および1/4加算回路部1
の出力の否定論理信号により応動するFET T4を有
している。
1/4加算回路部1の出力が60”の時、FETT3が
導通し、B端子に印加されている信号がこの回路部3の
出力として取り出される。
他方、1/4加算回路部1の出力が1”の時にはFET
T4が導通し、この回路部3の出力としてC端子に印
加されている信号が取り出される。
ビット借り信号決定回路部4は1/4加算回路部1の出
力により応動するFETT5およびl/4加算回路部1
の出力の否定論理信号により応動するFET T6を有
している。
1/4加算回路部1の出力が0′”の時、FETT5が
導通し、C端子に加えられている信号がこの回路部4の
出力として取り出される。
他方、1/4加算回路部の出力が01”の時にはFET
T6が導通し、B端子に加えられている信号がこの回
路部4の出力として取り出される。
演算モード設定回路部5はFET To、FETTlo
、インバータ■3を有している。
加算を行おうとして、OP端子に“1”を印加すると、
FETT9が導通し、ビット上げ信号決定回路部3の出
力が、Ca/B o端子に取り出される。
他方、減算を行おうとして、OP端子に“O”を印加す
ると、FETTloが導通し、ビット借り信号決定回路
部4の出力がCa/B o端子に取り出される。
このような構成であれば、従来のゲート回路による全加
減算器とは全く異る構成で、従来の全加減算器と全く同
様な論理機能を持つ回路を得ることができる。
この回路では1ビツトのCa/B oを得るにはインバ
ータ■21段しか影響しないのでスピード遅れはtxt
ですむ。
以上に本発明の一実施例を説明したが、本発明はそれに
限定されることなく、多数の変形が可能である。
例えば、1/4加算回路部1としては2人力の排他的論
理和信号を出力するものであれば使用可能である。
また回路部2,3,4.5内に含まれているFET T
、〜T6.T9およびT、。
は、導通状態の時のみ入力側の情報を出力側に伝達する
トランスファーゲートとしての役割を果すものであり、
従ってFETのかわりにバイポーラトランジスタを用い
ることも可能である。
ここで、第2図の回路をn個組み合せて作った第3図の
nビット並列加減算回路について考えてみる。
なお、図には示してないが、n個の回路L1〜L、のO
p端子には共通の信号が与えられる。
Fout 1は、データが’11 j T21の経路を
通るとき遅れる。
ただし、’+i t T2iは第3図のLiでの■1.
T2を表わすものとする。
C1が■、lを通過したときの時間遅れはtであり、T
31のゲート電極も時刻tでは゛0″レベルになってい
るのでFout 1の最大遅れはtになる。
Ca/Bo1については次の4通りの経路がある。
■ C1がT41 t T91を通るとき、■ C1が
T51 j T+。
1を通るとき、■ B1がT31 ? T91を通ると
き、■ B1がT61 j T101を通るとき、■の
場合、■、を通るため、時間遅れtでT41のゲート電
極のレベルが′0”になるが、その時刻にはT91のゲ
ート電極もO”レベルになっているので、Ca/′Bo
1の時間遅れはtである。
同様にして、■の場合はインバータの影響はなく時間遅
れなし、■、■の場合は、それぞれ、■3.■2を通る
ため、時間遅れtである。
次にFout 2.Ca/Bo 2の時間遅れについて
考える。
Fout 2は、■1□、T2□ の経路を通るときI
Xt遅れるが、Ca/Bo 1がt遅れているので結
局2Xtの遅れが見込まれる。
Ca//Bo2についてもCa/Bolと同様4通りの
経路がある。
■ Ca/BolがT421 T92を通るとき、■
Ca/BolがT52 ? TlO2を通るとき、■
B2がT3゜、T、2を通るとき、 ■ B2がT6□、T1o2を通るとき、今度の場合C
a/Bolにはtの時間遅れが見込まれ、B2は時間遅
れなしで入力される。
■の場合、時刻tにはT422 T92のゲート電極の
レベルがO”になっているのでCa/Bo2の時間遅れ
はtですむ。
同様にして■、■、■とも時間遅れはtですむ。
次にFout 3はT13 t T23でtの時間遅れ
が見込まれるが、Ca/B o 2の時間遅れがtなの
で結局2tですむ。
以上からどんなに多数のビットを並列演算する場合もF
outは最大ゲート2段分、Ca/B oは最大ゲート
1段分の遅れを見込めば良いことになる。
また、必要とするトランジスタの数が少ないので集積化
が容易であり、安価になるとともに、消費する電力も少
なくなる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の1ビツト分の全加減算回路、第2図は本
発明の1ビツト分の全加減算回路、第3図は複数ビット
を並列に演算するときの構成図である。 T・・・・・・電界効果トランジスタ、■・・・・・・
インバータ、1・・・・・・1/4加算回路部、2・・
・・・・各信号決定回路部、3・・・・・・ビット上げ
信号決定回路部、4・・・・・・ビット借り信号決定回
路部、5・・・・・・演算モード設定回路部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 演算数信号および被演算数信号の排他的論理和出力
    を出力する排他的論理和信号発生部と、上げおよび借り
    のうちの1つを表わす第1の信号を受は上記排他的論理
    和信号発生部の出力に応答して上記第1の信号およびそ
    の否定論理信号のうちの1つを零信号として取り出す零
    信号発生部と、上記排他的論理和信号発生部の出力に応
    答して上記第1の信号および上記演算数信号または被演
    算数信号のうちの一方を上げ信号とし他方を借り信号と
    して取り出す上げおよび借り信号発生部と、加算および
    減算のうちの一つを指定する信号に応答して上記上げ信
    号および上記借り信号のうちの1つを選択する選択回路
    とを含む全加減算回路。 2 演算数および被演算数の一方を表わす第1の信号を
    受ける第1の入力端子と、演算数および被演算数の他方
    を表わす第2の信号を受ける第2の入力端子と、桁上又
    は桁借りの一方を表わす第3の信号を受ける第3の入力
    端子と、加算および減算の一方を指示する制御信号を受
    ける制御端子と加算又は減算結果を表わす第1の出力信
    号を発生する第1の出力端子と、次段への桁上げ又は桁
    借りを示す第2の出力信号を発生する第2の出力端子と
    、上記第1および第2の入力端子に結合し、第1および
    第2の入力信号の排他的論理和出力の真値および補値を
    発生する加算回路と、前記第3の入力端子と前記第1の
    出力端子に結合し、上記排他的論理和出力の真値および
    補値にそれぞれ応答して前記第3の信号の真値および補
    値を上記第1の出力端子に伝達する答発生回路と、上記
    第2と第3の入力端子に結合し桁上げ桁借り回路と、上
    記制御端子と第2の出力端子に結合した選択回路とを有
    し、上記桁上げ桁借り回路は上記排他的論理和出力の補
    値および真値にそれぞれ応答して上記第3の信号および
    第2の信号を上記選択回路に伝達し、上記選択回路は上
    記制御信号に応答して上記次段への桁上げ信号又は次段
    への桁借り信号を上記第2の出力端子に伝達するように
    なされたことを特徴とする全加減算回路。
JP50130534A 1975-10-31 1975-10-31 ゼンカゲンサンカイロ Expired JPS5841533B2 (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61114724U (ja) * 1984-12-28 1986-07-19
JPS6280725U (ja) * 1985-11-11 1987-05-23
JPS62178415U (ja) * 1986-05-02 1987-11-12
JPS6312114U (ja) * 1986-07-10 1988-01-26
JPS63127027U (ja) * 1986-06-30 1988-08-19
JPH046141U (ja) * 1990-04-27 1992-01-21

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2647982A1 (de) * 1976-10-22 1978-04-27 Siemens Ag Logische schaltungsanordnung in integrierter mos-schaltkreistechnik
JPS56147236A (en) * 1980-04-17 1981-11-16 Toshiba Corp Adding circuit
DE3035631A1 (de) * 1980-09-20 1982-05-06 Deutsche Itt Industries Gmbh, 7800 Freiburg Binaerer mos-paralleladdierer
US4471454A (en) * 1981-10-27 1984-09-11 Ibm Corporation Fast, efficient, small adder
US4471455A (en) * 1982-02-04 1984-09-11 Dshkhunian Valery Carry-forming unit
US4449197A (en) * 1982-03-10 1984-05-15 Bell Telephone Laboratories, Incorporated One-bit full adder circuit
US4622648A (en) * 1982-05-10 1986-11-11 American Microsystems, Inc. Combinational logic structure using PASS transistors
US4541067A (en) * 1982-05-10 1985-09-10 American Microsystems, Inc. Combinational logic structure using PASS transistors
JPS58211252A (ja) * 1982-06-03 1983-12-08 Toshiba Corp 全加算器
JPS59139447A (ja) * 1983-01-28 1984-08-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 全加算器
US4559609A (en) * 1983-02-07 1985-12-17 At&T Bell Laboratories Full adder using transmission gates
US4583192A (en) * 1983-09-30 1986-04-15 Motorola, Inc. MOS full adder circuit
FR2612660B1 (fr) * 1987-03-18 1990-10-19 Hmida Hedi Dispositif de calcul binaire
IT1210765B (it) * 1987-05-27 1989-09-20 Cselt Centro Studi Lab Telecom Unita logico aritmetica in tecnologia c mos
CA2037142C (en) * 1990-05-10 1996-05-07 Hung-Cheng Hsieh Logic structure and circuit for fast carry
US6847789B2 (en) * 2000-02-17 2005-01-25 Broadcom Corporation Linear half-rate phase detector and clock and data recovery circuit
US20100164543A1 (en) * 2008-12-31 2010-07-01 Shepard Daniel R Low-complexity electronic adder circuits and methods of forming the same

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3612847A (en) * 1964-04-03 1971-10-12 Saint Gobain Electrical apparatus and method for adding binary numbers
US3919536A (en) * 1973-09-13 1975-11-11 Texas Instruments Inc Precharged digital adder and carry circuit
US3843876A (en) * 1973-09-20 1974-10-22 Motorola Inc Electronic digital adder having a high speed carry propagation line
US3932734A (en) * 1974-03-08 1976-01-13 Hawker Siddeley Dynamics Limited Binary parallel adder employing high speed gating circuitry

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61114724U (ja) * 1984-12-28 1986-07-19
JPS6280725U (ja) * 1985-11-11 1987-05-23
JPS62178415U (ja) * 1986-05-02 1987-11-12
JPS63127027U (ja) * 1986-06-30 1988-08-19
JPS6312114U (ja) * 1986-07-10 1988-01-26
JPH046141U (ja) * 1990-04-27 1992-01-21

Also Published As

Publication number Publication date
US4071905A (en) 1978-01-31
DE2649725A1 (de) 1977-05-05
JPS5263036A (en) 1977-05-25
DE2649725C2 (ja) 1989-05-11

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