JPS59172040A - 乗算回路 - Google Patents

乗算回路

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JPS59172040A
JPS59172040A JP4749283A JP4749283A JPS59172040A JP S59172040 A JPS59172040 A JP S59172040A JP 4749283 A JP4749283 A JP 4749283A JP 4749283 A JP4749283 A JP 4749283A JP S59172040 A JPS59172040 A JP S59172040A
Authority
JP
Japan
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output
shift
register
circuit
adder
Prior art date
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Pending
Application number
JP4749283A
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English (en)
Inventor
Takahiko Sakai
酒井 高彦
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPS59172040A publication Critical patent/JPS59172040A/ja
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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
    • G06F7/527Multiplying only in serial-parallel fashion, i.e. one operand being entered serially and the other in parallel
    • G06F7/5272Multiplying only in serial-parallel fashion, i.e. one operand being entered serially and the other in parallel with row wise addition of partial products

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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】 〔発明の技術分野〕 本発明は乗算回路の改良に関する。
〔発明の技術的背景〕
こ、の種の乗算回路は一般に第1図に示されるように構
成されている。図中、1,2.3はnビットのレジスタ
であヲ)、初期状態においてレジスタIには被乗数、レ
ジスタ2には数値「釦、レジスタ3には乗数がそれぞれ
初期設定される。
ここで乗数は必ず正とする。したがって初期設定のため
には前処理が必要である。レジスタ3の出力め最下位ビ
ットは線路Lll  を介して選択回路4に供給される
。選択回路4は線路Lllの論理状態に応じ、線路L1
2  を介して供給されるレジスタlの出力または数値
「0」のいずれか一方を選択する。選択回路4の選択出
力は線路L1.y  を介1.て加算器5へ供給される
。この加算器5には線路LI4  を介してレジスタ2
の出力も供給されている。加算器5は線路L1g。
L74 を介1.で供給される上記各出力を加算1゜て
その加算結果を線路L15 へ出力する。
加算器5のオーバーフロー出力および符号出力はそれぞ
れ線路L r 6. I、17 を介I7て排他的論理
和回路6に供給される。一方、加算器5の加算結果であ
る線路L15  の内容は1ビツトシフトを行なうシフ
ト回路7に供給され、右に1ピツ)・たけシフトされる
。このシフト回路7には排他的論理和回路6の出力がシ
フトインデータと【7て線路1.、1 B  を介して
供給される。また、レジスタ3の出力は線路Lr9  
を介して1ビツトシフトを行なうシフト回路8に供給さ
れ、右に1ビツトだけシフトされる。このシフト回路8
にはシフト回路7のシフトアウトデータがシフトインデ
ータとして線路L2θ を介して供給される。1、か1
.てシフト回路7の出力は線路■、21 を介してレジ
スタ2に置数され、シフト回路8の出力は線路L22 
を介してレジスタ3に置数される。は−ヒの動作がn回
繰り返されることにより、積がレジスタ2.3に設定さ
れる。
〔背優技術の問題点〕
このように従来の乗舒回路では、シフト回路へのシフト
インデータは、加廓器から出力さhる加算結果のオーバ
ーフロー出力と符吋出力との排他的論理和をとることK
より生成されていた。しかし、加算器においては、オー
バーフローと符彎の出力タイミングは加算結果の出力タ
イミングより遅れるのが一般的であり、かつ排他的論理
和回路での遅れが加わるため、シフトインデータの生成
タイミングが加算結果の出力タイミングよI)著しく遅
れる欠点があった。このため、乗算のせイクルタイムが
長くなり、高速化を阻む一因となっていた。
〔発明の目的〕
本発明は上記事情に鑑みて々されたものでその目的は、
加算器の加算結果を1ビツト右シフトするシフト/1手
段にシフトインデータを訓速供給で入る乗算回路を提供
することにある。
〔発明の概要〕
本発明は、初期状態においては乗数の最下位ビットの論
理値を保持する一方、当該乗数を記憶し、かつ1ビツト
ずつ右シフトする記憶手段(第2記憶手段)の記憶内容
の最下位ビットの論理値が1”となると以後論理値“1
″を保持する記憶手段(第3記憶手段)と、この記憶手
段の1ビツトの保持内容に応じて被乗数の最上位ビット
または論理値”0″のいずれか一方をシフトインデータ
としてシフト手段に選択的に供給する手段とにより、加
算器を通過させることなくシフトインデータを生成する
ようにしたものである。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。な
お、第1図と同一部分には同一符号を付して詳細ガ説明
を省略する。第2図は乗神回路の構成を示すもので、L
41  は初期状態において乗数を乗算回路内に導くた
めの線路、31は初期状態のと六にはL41  を介I
7て供給される乗数を選択し、乗算が行なわれていると
きには前記■、22 を介1.て供給されるシフト回路
8の出力を選択する選択回路である。1・42は選択回
路31の選択出力をレジスタ3に導くための線路、Li
2 は線路4Iの最下位ビットを後述する選択回路33
に導くための線路である。32はレジスタ3の出力の最
下位ビットの次のビットおよび後述するフリップフロッ
プ(以下、F/F  と称する)34の出力が入力され
るオアゲート、33は初期状態のときにはLi2  を
介して供給される乗数の/i−F位ビットを選択し、乗
算が行なわれているときにはオアゲート32の出力を選
択する選択回路である。
34は選択回路33の選択出力を記憶するF/F(フリ
ップフロップ)、L44 はF/F34の出力をオアゲ
ート32の一方の入力端子に導く線路である。L45 
はレジスタ3の出力の最下位ビットの次のビットをオア
ゲート32の他方の入力端子に導く線路、L46  は
オアゲート32の出力を選択回路33に導く線路、1.
47 は選折回路33の出力をF/F、?4に導く線路
である。
35けレジスタIの出力の最上位ビットまたは論理値”
0”のいずれか一方を選択する選択回路、L4B  は
レジスタlの出力の最上位ビットを選択回路35に導く
線路である。選択回路35の選択出力はシフトインデー
タとして前記線路L1B  を介してシフト回路7に供
給される。選択回路35の選択制御信号には、F/F 
34の出力が用いられており、Li2 はF/F、94
の出力を選択制御信号として選択回路35に導くための
線路である。
次に第2図の構成の動作を説明する。まず、乗置開始に
先立ってレジスタIには被乗数が、レジスタ2には数値
「0」が置数される。ここで、乗数はすでに正となるよ
うに前処理が施されているものとする。すなわち乗数が
負であったならば、乗数、被乗数ともに一1倍される。
初期設定時において乗数が線路L41  を介1.て選
択回路3Iに供給されると、線路L4?  上の乗数は
選択回路3Iにより選択されレジスタ3に供給される。
これによりレジスタ3には乗数が置数される。このと舞
、同時に乗数の最下位ビットが線路L43  を介して
選択回路33に供給され、当該最下位ビットは選択10
1路33によ11選択されてF/P 34に供給される
。これによil F/F34 には乗数の最下位ビット
が保持される。
以上で初期設定が完了する。
初期設定が完了すると乗算が開始される。選択回路4は
レジスタIの出力または数値[ののいずれか一方を、線
路L 11の状態すなわちレジスタ3の出力の最下位ビ
ットの論理値に応じて選択する。選択回路4は、レジス
タ3の出力路4の選択出力は加算器5に供給される。こ
の加算器5にはレジスタ2の出力も供給される。
しかして、加算器5において選択10回路4の選択出力
とレジスタ2の出力とが加算され、部分積が求められる
。加算器5の加算結果は線路L15に出力される。線路
L ? 5  の内容はシフト回路7で右に1ピツトシ
フトされ、その出力(シフト後の出力)は線路L21 
 を介してレジスタ2に供給される。また、シフト回路
7のシフトアウトデータ(1ピツト)はシフトインデー
タとじてシフト回路8に供給される。シフト回路8をオ
シフト回路7のシフトアウトデータをシフトインしなが
ら、レジスタ3の出力を右へ1ピツトシフトする。この
シフト回路7の出力は線路l−22、選択回路31、線
路L42  を順に介してレジスタ3に供給される。し
かして部分積が対応する乗算サイクルの終了時にレジス
タ2゜3に設定される。
ところで、加算器5における加算処理において、オーバ
ーフローが発生する可能性がある。
■、かじ、加算器5の加算結果はシフト回路7によって
右に1ピツトシフトされるので、このと券オーバーフロ
ーによる1ピツトのビット落ちをシフトインデータとし
てシフト回路7に供給すれば、正しいデータすなわち部
分積が線路L21  に出力されるはずである。加算器
5における加算は、レジスタ2の内容にレジスタ7 (
7)内容を加えるか、或いはレジスタ2の内容に数値「
0」を加えるかのいずれかである。また、レジスタ2の
初期値rOJであることから、加算結果の符号は常にレ
ジスタIの最上位ビット、スなわち符号ビットと同じで
ある。したプ)−って、この場合、シフト回路7への?
/フトインヂータとしてレジスタIの最上位ビットを供
給することにより、シフト回路7から正しい符号ビット
が付加された正しい部分積が出力されるはずである。し
かし、乗数の最下位ビットが0”の場合、更には乗数の
最下位ビットより連続する幾つかのビットがすべて”0
″である場合には、シフトインデータとして次に述べる
ように符号ビットではなく0”を供給する必要がある。
すなわち、乗数が上述のような場合、初期状態において
レジスタ3の出力の最下位ピッ)”0”であ:〕、選択
回路4からはレジスタlの出力でなく数値巾」が加算器
5に選択出力される。このと〜、レジスタ2の出力は前
述1.たように「O」(初1す1値)であ1〕、加算器
5の加算結果は「0」となる。したがって、この場合に
は、上記シフトインデータとして0′”を供給しなけれ
ばならない。ところが、いったんレジスタIの出力が加
算器5に出力されると、それ以後は部分積は「0」では
々くなるので、シフト回路7へのシフトインデータと1
7ては、常にレジスタlの最上位ビットを用いればよい
そこで本実施例では、従来のように加算器5のオーバー
フロー出力と符号出力との排他的論理和をとり、その排
他的論理和出力をシフトイソデータとしてシフト回路7
に供給するのでは々く、上述した原理に着目1てレジス
タIの最上位ビットまたは論理”0“′データのいずれ
か一方をシフトインデータとして選択的にシフト回路7
に供給するようにしている。これを実現するのが、主と
1−で選択回路33,35、およびF/F34である。
ここで、選択回路35はレジスタIの出力の最上位ビッ
トまたは論理”ONデータのいずれか一方をシフトイン
データと17てシフト回路7に選択出力する回路であ1
)、この選択回路35を割判するのがF/F34の出力
である。F/F 34は次に示すように加蜀器5の加算
結果が「O」と々るか否かを示すもので、F/F34の
出力が”o”の場合に当該加算結果1−0.1となるこ
とを示り、、同じくパ1”の場合に10」とならないこ
とを示すようにガっている。そして、F/F34の出力
が”0″の場合、論理“0”データが、同じく1″′の
場合、レジスタIの出力の最上位ビットが選択回路35
からシフト回路7に選択出力されるようKすることで、
上述した原理を実現1.ている。
最初の乗算サイクルにおいて加算器5の加算結果が「(
ト)となるか否かは、i11述1.たように加算器5に
対17選択回路4から数値「0」が選択出力されるか、
或いはレジスタ1の内容が選択出力されるか、すなわち
レジスタ3のf出力の最下位ビット(最初の乗算サイク
ルでは乗数の最下位ビット)が”0°′であるか否かで
決定される。
そこで本実施例では、前述し、たように初期状態におい
て、選択回路33を介して乗数の最下位ビットをF/F
34に供給し、当該F/F 34に保持させることによ
り、最初の乗算せイクルにおいて選択回路35が”ON
またはレジスタIの出力の最上位ビットのいずれをシフ
トインデータとして選択すべきかを最初の乗算サイクル
開始前に決定で〜るようにしている。この結果、加算器
5から最初の加算結果が出力された時には、速やかにシ
フト回路7を動作させることができる。
前述の動作説明から明らかなように、いったんレジスタ
Iの内容が選択回路4から加算器5に選択出力されると
、次の乗算サイクルからはレジスタ2の内容が(イ)」
では々くなる。こう々ると、たとえレジスタ3の最下位
ビットが0″で選択回路4から数値[01が加算55に
選択されたと[7ても、J1]1算器5の加算結果はr
OJと々らない。17たがってこの場合には、F/F 
34の出力が”1″となってレジスタIの出力の最上位
ビットがシフトインデータとして選択回路35からシフ
ト回路7に選択出力される・必要がある。
これを実現するのが主としてオアゲート32、選択回路
33である。
選択回路33は、初期状態では線路T、 43を介[7
て供給される乗数の最下位ビットを、乗算の期間中はオ
アゲート32の出力をF/ F” 、94に選択出力し
ている。オアゲート32の出力は、レジスタ3の出力の
最下位ビットの次のビットと、F/F34の出力の論理
和出力である。t2かして、F/F 34には選択回路
33を介I7て供給されるオアゲート32の出力が乗算
サイクルの終了毎に保持される。本実施例においてこの
タイミングは、シフト回路7.8の各出力が乗算サイク
ルの終了時にレジスタ2.3に置数されるタイミングと
同じである。初期状態においてF/F34の出力が11
″の場合、最初の乗曽ぜイクルの終了時には当該F/F
 34の論理”1”出力がオアゲート32、選択回路3
3を介1.てF/F、94に保持される。これは以後の
乗算サイクルでも同じである。すなわち、初期状態にお
いてF/F34の出力が1”の場合、対応する乗算動作
の期間中当該F/F34の出力は1”となる。ところで
、初期状態においてF/F 34 の出力が1″の場合
、す々わち乗数の最下位ビットが”1”の場合、加算器
5の加算結果は最初の乗算サイクルから最後まで「O−
1とは々らない。この場合、選、折回路35からは各乗
算ぜイクルにおいて常にレジスタlの出力の最上位ビッ
トがシフトインデータと[2てシフト回路7に選択出力
される必要があるが、上述の如くF/F34の出力は常
に1″であるため、このことは正しく実行される。
一方、初期状態においてF/F 34の出力が”0”の
場合(すなわち乗数の最下位ビットが”0”の場合)に
は、最初の乗算せイクルの終了時のF/F、94の状態
はレジスタ3の出力の最下位ビット(この場合には乗数
の最下位ビット)の次のビットの状態に一致する。この
時点におけるレジスタ3の出力の最下位ビットの次のビ
ットは、次の乗数サイクルの開始時にはレジスタ3の出
力の最下位ビットにシフトさhる。レジスタ3の出力の
最下旬ビットは、前述したように選択回路4がレジスタ
lの出力、または数値「01のいずれを選択するかを決
定するのに用いられる。したがって、成る乗算サイクル
において出力値が0”のF/F34は、当該ザイクル終
了時においてレジスタ3の出力の最下位ビットの次のビ
ットの状態を保持することで、次の乗算サイクルにおい
て加算器5の加算結果が初めてro、lでなくなるかど
うかを示すことになる。
そして、成る乗算せイクルの終了時にF/F 34の出
力がいったん”1″に々ると(すなわち成る乗算サイク
ルの次のサイクルでレジスタ3の出力の最下位ビットの
論理“1″状態に応じてレジスタlの出力が選択回路4
から加算器5に選択出力され、加算器5の加算結果が初
めて「川でなくなると)、前述したようにF/F34の
出力は論理”1”状態を保つ。
なお、前記実施例では、レジスタ2とシフト回路7、レ
ジスタ3とシフト回路8の如くレジスタとシフト回路と
をそれぞれ独立して設けた場合について説明1.だが、
並列入力/並列出方可能なシフトレジスタを用いてもよ
い。
〔発明の効果〕
以上詳述tまたように本発明によれば、加算器の加算結
果を1ピツト右シフトするシフト//;’手段に供給す
べきシフトインデータが当該加算結果の出力前に決定さ
れるので、シフトインデータの高速供給が行なえる。こ
れにより、乗算の高速化が図れる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の乗算回路の回路構成図、第2図は本発明
の乗算回路の一実施例を示す回路構成図である。 1.2.3・・・レジスタ、4,31,33.35・・
・選択回路、5山加i#器、7.8・・・シフト回路、
34・・・フリップフロップ(F/F )。 出願人代理人  弁即士 鈴 江 武 彦第1図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 薬臭および第2オペランドの代数2進和を発生する加算
    器と、この加算器に対し7、上記第1オペランドとして
    被乗数または数値rOJを選択的に供給する手段と、上
    記加算器の出力による部分積を記憶し、かつ上記第2オ
    ペランドを上記加算器に供給する第1記憶手段と、この
    第1記憶手段に上記加算器の出力を1ピット右シフト1
    .て供給するシフト手段と、乗数を記憶し、かつ1ピツ
    トずつ右シフトする第2記憶手段と、初期状態において
    は上記乗数の最下位ビットの論理値を保持12、上記第
    2の記憶手段の記憶内容の最下位ビットの論理値が”1
    ”となると以後論理値”1”を保持する第3記憶手段と
    、この第3記憶手段の保持内容に応じて上記被乗数の最
    上位ビットまたは論理値゛0”のいずれか一方をシフト
    インデータとして上記シフト手段に選択的に供給する手
    段とを具備することを特徴とする乗算回路。
JP4749283A 1983-03-22 1983-03-22 乗算回路 Pending JPS59172040A (ja)

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JP4749283A JPS59172040A (ja) 1983-03-22 1983-03-22 乗算回路

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JP4749283A JPS59172040A (ja) 1983-03-22 1983-03-22 乗算回路

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JP4749283A Pending JPS59172040A (ja) 1983-03-22 1983-03-22 乗算回路

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63172337A (ja) * 1987-01-09 1988-07-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd 乗算回路
JPH01100626A (ja) * 1987-10-14 1989-04-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd 小数乗算器
JPH01103738A (ja) * 1987-10-16 1989-04-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 小数乗算器
JPH01229322A (ja) * 1988-03-09 1989-09-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd 小数乗算器を有するマイクロプロセッサ

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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