JPS59186070A - High speed signal processor - Google Patents

High speed signal processor

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Publication number
JPS59186070A
JPS59186070A JP58060555A JP6055583A JPS59186070A JP S59186070 A JPS59186070 A JP S59186070A JP 58060555 A JP58060555 A JP 58060555A JP 6055583 A JP6055583 A JP 6055583A JP S59186070 A JPS59186070 A JP S59186070A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
register
inputted
data
result
output
Prior art date
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Pending
Application number
JP58060555A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Junichi Konno
淳一 今野
Kaoru Takasuka
高須賀 馨
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.)
Asahi Kasei Corp
Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
Asahi Kasei Kogyo KK
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 Asahi Chemical Industry Co Ltd, Asahi Kasei Kogyo KK filed Critical Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority to JP58060555A priority Critical patent/JPS59186070A/en
Publication of JPS59186070A publication Critical patent/JPS59186070A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F17/00Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
    • G06F17/10Complex mathematical operations
    • G06F17/14Fourier, Walsh or analogous domain transformations, e.g. Laplace, Hilbert, Karhunen-Loeve, transforms

Abstract

PURPOSE:To realize a high speed signal processor by applying the complex sum of product operation obtaining one result in one clock cycle to a high speed Fourier transformation processor. CONSTITUTION:The high speed processing is attained by repeating the butterfly operation given by a specific expression A rotation factor W read by a constant storage memory is inputted to a multiplier 14 via a K register 11. On the other hand, after the real part of a data input B is stored in a J2 register 13 and the imaginary part is stored in a J1 register 12, any of them is selected and inputted to the multiplier 14. The result of multiplication is inputted alternately to an operating circuit 17 via a register M15 or an N16. The circuit 17 operates complex sum of product of BXW in the specific Equation and stores the result to a P register 18. On the other hand, the real part of an input A is inputted to an L1 and the imaginary part is inputted to an L2 register, and one output of them is inputted to an operating circuit 21 together with an output of the P register 18 through registers L1', L2'. The circuit 21 adds the input A and the BXW and the final result is inputted to a register Q22.

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は積和演算、いわゆるバタフライ演算をディジ
タル方式で行う高速信号処理装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a high-speed signal processing device that digitally performs a product-sum operation, a so-called butterfly operation.

〈背 景〉 最近の信号処理技術の進歩により旧来のアナログ方式か
らディジタル方式へ移行する動きが活発化している。こ
のディジタル信号処理アルゴリズムの基本をなしている
式が(1)式である。  −A’=A+B−W    
   ・・・・・・・・・・・・・・・・・・(1)こ
こでA、B、W、A’は複素データである。高速フーリ
エ変換・ディジタルフィルタリング・畳み込み演算等現
在のディジタル信号処理アルゴリズムの多くの部分は(
1)式の組合せとして表現できる。従ってこの演算をい
かに高速に実行させるかがディジタル信号処理の高速化
のための技術ポイントとなつている。その高速化のため
(パイプライン処理・並列処蜘等数々のアーキテク′チ
ャが提案されているが、従来においては2クロツクサイ
クルで1回の乗算を行なわせる、あるいは実数部・虚数
部用の2系統のデータバス構成として2個の乗算器を並
列動作させる等の方法がとられていた。かつ加算回路や
データバスを繰返し多重利用していたが、このようなデ
ータバスの多重化は実装まで含めて考えるとシステムを
著るしく複雑にする欠点があった。
<Background> Due to recent advances in signal processing technology, there is a growing movement to shift from traditional analog systems to digital systems. The equation (1) is the basis of this digital signal processing algorithm. -A'=A+B-W
(1) Here, A, B, W, and A' are complex data. Many parts of current digital signal processing algorithms, such as fast Fourier transform, digital filtering, and convolution operations, are
1) It can be expressed as a combination of equations. Therefore, how to execute this calculation at high speed is a key technical point for speeding up digital signal processing. A number of architectures have been proposed to speed up the processing (pipeline processing, parallel processing, etc.), but in the past, one method was to perform one multiplication in two clock cycles, or to A method such as operating two multipliers in parallel was used as a two-system data bus configuration.Also, adding circuits and data buses were repeatedly used multiplexed, but such data bus multiplexing was not implemented until now. If you take this into account, it has the drawback of making the system significantly more complex.

〈発明の目的〉 この発明の目的は、1クロツクザイクルで1回の乗算を
行ない、その結果4クロツクサイクルで4個の複素数か
らなる1単位のバタフライ演算結果を1組、のデータバ
スに出力し、あるいは2クロツクサイクルで1個の複素
積和演算結果を出力する高速信号処理装置を提供するこ
とにある。
<Objective of the Invention> The object of the invention is to perform one multiplication in one clock cycle, and transfer one unit of butterfly operation results consisting of four complex numbers to one set of data buses in four clock cycles. It is an object of the present invention to provide a high-speed signal processing device that outputs one complex product-sum operation result in two clock cycles.

〈実施例〉 以下図面に従って詳細に説明する。<Example> A detailed explanation will be given below according to the drawings.

第1図はこの発明を高速フーリエ変換プロセッ例を示す
。高速フーリエ変換の場合、以下の(2)式で与えられ
るバタフライ演算を繰シ返すことにょシ達成される。
FIG. 1 shows an example of a fast Fourier transform process for the present invention. In the case of fast Fourier transform, it is achieved by repeating the butterfly operation given by equation (2) below.

+ 1m(B) −Re (w) ) ・・−・・・・・・・・・・・・・・(2)ここでA、
Bは各バタフライ演算ステージにおける入力データ、W
は回転因子定数である。
+ 1m (B) -Re (w) ) ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ (2) Here, A,
B is the input data at each butterfly calculation stage, W
is the twiddle factor constant.

定数記憶メモリ(図示せず)よシ読み出された回転因子
Wはにレジスタ11を介して乗算器14へ入力される。
The twiddle factor W read out from a constant storage memory (not shown) is input to a multiplier 14 via a register 11.

一方データ人力Bは、その実数部はJ2レジスタ13に
虚数部はJlレジスタ12に一度記憶された後選択制御
線26によシいずれかが選択されて乗算器14へ入力さ
れる。乗算器14の乗算結果はM乃至Nレジスタ15 
、16に一時記憶され、演算回路17へこれらレジスタ
15 、16から交互に入力される。
On the other hand, the real part of the data input B is once stored in the J2 register 13 and the imaginary part in the Jl register 12, and then one of them is selected by the selection control line 26 and inputted to the multiplier 14. The multiplication result of the multiplier 14 is stored in the M to N registers 15.
, 16, and are alternately input to the arithmetic circuit 17 from these registers 15, 16.

演算回路17ではレジスタ15 、16の出力の加減算
を行ない、(2)式における()内の演算、すなわちB
XWなる複素乗算結果がPレジスタ18に記憶される〇 一方、読み出された入力Aは、データバスよりその実数
部HLtレジスタ19に虚数部はL2レジスタ20にそ
れぞれ入力され、乗算器14内部の入力レジスタRi、
 、 Ri2による遅延とタイミングをとるために設け
られたLl + L’2レジスタを通していずれか一方
の出力がPレジスタ18の出力とともに演算回路21へ
入力される。演算回路21では入力AとBXWとの加減
算が行なわれ、最終結果がQレジスタ22に入力される
The arithmetic circuit 17 performs addition and subtraction of the outputs of the registers 15 and 16, and calculates the operation in parentheses in equation (2), that is, B
The complex multiplication result of input register Ri,
, and the output of one of them is input to the arithmetic circuit 21 along with the output of the P register 18 through the Ll+L'2 register provided to take timing with the delay caused by Ri2. The arithmetic circuit 21 performs addition and subtraction between input A and BXW, and the final result is input to the Q register 22.

演算回路をハードウェアで構成する場合オーバーフロー
およびアンダーフローの防止が重要となるが、この積和
演算信号処理装置ではブロック浮動小数点演算を行なう
ことによシ両者を防止している。回転因子Wはその定義
上絶対値が1に等しいため、入力Bをnビット語長とす
ると乗算結果としてもnビットあればよい。また演算回
路17における加減算もBXWなる乗算の一部であるか
ら、その出−力は絶対にnビットをオーバーフローしな
い。従って演算回路17はnビット構成でよい。しかし
演算回路21においては、独立した2個のnビットの数
の加減算を行なうためオーバーフローする可能性がある
。そこで演算回路21は、その入力ビットを第2図に示
す様に(n+1)ビットに拡張した(n+1)ビット構
成としてオーバーフローを防止している。同図は8ビツ
トを9ビツトに拡張した例を示している。
When an arithmetic circuit is constituted by hardware, it is important to prevent overflow and underflow, but this product-accumulation signal processing device prevents both by performing block floating point arithmetic. Since the absolute value of the twiddle factor W is equal to 1 by definition, if the input B is an n-bit word length, the multiplication result only needs to be n bits. Furthermore, since the addition and subtraction in the arithmetic circuit 17 is also part of the BXW multiplication, its output never overflows n bits. Therefore, the arithmetic circuit 17 may have an n-bit configuration. However, since the arithmetic circuit 21 performs addition and subtraction of two independent n-bit numbers, there is a possibility of overflow. Therefore, the arithmetic circuit 21 has an (n+1) bit configuration in which the input bits are expanded to (n+1) bits as shown in FIG. 2 to prevent overflow. The figure shows an example in which 8 bits are expanded to 9 bits.

さらに図示していない外部の自動スケーリングN−よシ
供給されるスケーリング制御828にょシ、(n+1)
ビット出力のうち上位nビット、下位nビットのいずれ
かを第1図中のRレジスタ23で選択して複素積和出力
としている。制御線28は1フレーノ、入カデータの絶
対値の最大値がnヒツトで表現できる数の1/2を越え
た時に上位nビットが選択される様に馬えもれている。
In addition, a scaling control 828 (n+1) provided by an external automatic scaling controller (not shown) is provided.
Of the bit outputs, either the upper n bits or the lower n bits are selected by the R register 23 in FIG. 1 and output as a complex product-sum output. The control line 28 is arranged so that the upper n bits are selected when the maximum absolute value of the input data exceeds 1/2 of the number that can be expressed by n bits.

ここで上位nビットを選択した時にd−、データのLS
B (最下位ピッl−)を削除したことにより発生する
量子化誤差の方向が正負の値で逆転する。そこで丸め演
具回路24によりデータの値が正の時に削除したLSB
についてO捨1人を行ない、その誤差方向をそろえて丸
め補正を行なっている。久算回路22からのデータが負
の時は最下位ビットを単に除去する。
Here, when the upper n bits are selected, d-, the LS of the data
The direction of the quantization error generated by deleting B (lowest pick l-) is reversed in positive and negative values. Therefore, when the data value is positive, the LSB is deleted by the rounding implement circuit 24.
A rounding correction is performed by arranging the directions of the errors. When the data from the count circuit 22 is negative, the least significant bit is simply removed.

丸め演算回路24の詳細図を第3図に示す。即ちデータ
が正の場合は最」二位ビット(MSB)が0であって、
それがインバータ51で反転されて、AND回路52に
与えられ、奇数の場合は最下位ビット(LSB)が1で
AND回路52の出力が1となシ、これが加算回路30
で入力データと加算されて最下位ビットの1人が行われ
、LSBが0の場合はAND回路52の出力が0で加算
回路30でO捨が行われる。
A detailed diagram of the rounding operation circuit 24 is shown in FIG. That is, if the data is positive, the most significant second bit (MSB) is 0,
It is inverted by an inverter 51 and given to an AND circuit 52; if the number is odd, the least significant bit (LSB) is 1 and the output of the AND circuit 52 is 1;
When the LSB is 0, the output of the AND circuit 52 is 0, and the addition circuit 30 performs O discarding.

入カデータが正でかつ最大値の場合はこれをAND回路
53で検出して、1人を禁止している。入力データ力負
の場合はMSBが1でインバータ51の出力がOとなり
、加算回路30では0が加算される。
If the input data is positive and has the maximum value, this is detected by the AND circuit 53 and one person is prohibited. If the input data is negative, the MSB is 1 and the output of the inverter 51 is O, and the adder circuit 30 adds 0.

尚、データ転送や演算の制御はすべて図示していない制
御ユニットから供給されるマイクロ命令により全てパイ
プライン動作を行なう様に制御されている。
Note that all data transfer and arithmetic operations are controlled by microinstructions supplied from a control unit (not shown) so as to perform pipeline operations.

第4図に第1図に示した装置を用いたバタフライ演算回
路の動作タイミングチャートを示す。第1クロツクでJ
ルジスタ12にデータBの虚数部Im(B)を取込み、
第2クロツクでデータBの実数s Re (B )をJ
2レジスタ13に取込み、これらデータをそれぞれ4ク
ロック保持し、回転因子の虚数部Tm(W)を第1.第
3クロツクでそれぞれにレジスタ11に取込み、これら
をそれぞれ第2.第4クロツクでレジスタRilに移し
、回転因子の実数部R8(W)を第2.第4クロツクで
にレジスタ11にそれぞれ取込み、これらをそれぞれレ
ジスタR12に移し、り”y 3 、第4.第5及び第
6クロツクでそれぞれ乗貌結果■−Im(B) x 1
m(w)  、■−Re(B)xI畑(W)、■−Re
(B)xlm(w) 、及び■−Im(B) xRe(
W)を得て、その■をMレジスタ15に、■をNレジス
タ16に、また■をMレジスタ15、■をNレジスタ1
6にそれぞれ格納する。第5.第6クロソクで■=■−
■の結果をPレジスタ18に入れてお@、第7.第8ク
ロツクで■巳■+■の結果をPレジスタ】8に入れてお
く。一方第3クロック、第4クロツクにデータAの実数
部R8(A)、虚数部1m(A)をそれぞれL】レジス
タ19 、 L2レジスタ20に格納し、それぞれ4ク
ロック保持すると共に、これらRe(A) 、 Im(
A)を1クロツク遅れて第4.第5クロツクで仏レジス
タ、t2レジスタに移し、これうLl、I;zレジスタ
、Pレジスタ18の各内容から、第6.第7.第8及び
第9クロツクにそれぞれ■」−■、■=■、■+■及び
■−■をQレジスタ22にlllri次得る。つまり(
2)式の各値Re(A’) 、 Re(B’) 。
FIG. 4 shows an operation timing chart of the butterfly arithmetic circuit using the device shown in FIG. J at the 1st clock
Load the imaginary part Im(B) of data B into the register 12,
At the second clock, the real number s Re (B ) of data B is
2 registers 13, each of these data is held for 4 clocks, and the imaginary part Tm(W) of the twiddle factor is set to the 1st. The third clock inputs these signals into the respective registers 11, and the second . At the fourth clock, the real part R8(W) of the twiddle factor is transferred to the register Ril at the second clock. At the 4th clock, they are respectively fetched into the register 11 and transferred to the register R12, and the result is ``y 3'', and at the 4th, 5th and 6th clocks, the ride result ■-Im(B) x 1.
m(w), ■-Re(B) x I field (W), ■-Re
(B)xlm(w), and ■-Im(B)xRe(
W), put the ■ into the M register 15, the ■ into the N register 16, and put the ■ into the M register 15 and the ■ into the N register 1.
6 respectively. Fifth. ■=■− at the 6th cross
Put the result of ① into P register 18, @7. At the 8th clock, put the result of ■巳■+■ into P register】8. On the other hand, at the third and fourth clocks, the real part R8(A) and imaginary part 1m(A) of data A are stored in the L] register 19 and L2 register 20, respectively, and are held for 4 clocks each. ), Im(
The 4th clock is one clock behind A). At the fifth clock, the contents of the Ll, I;z registers and P register 18 are transferred to the French register and t2 register, and the sixth. 7th. ■''-■, ■=■, ■+■ and ■-■ are obtained in the Q register 22 at the eighth and ninth clocks, respectively. In other words(
2) Each value Re(A'), Re(B') of the formula.

1m(A′)及びIrn(B’)がこの4クロツクで得
られる。
1m(A') and Irn(B') are obtained in these 4 clocks.

このように乗算器14は各クロックサイクル毎に1個の
乗算結果を出力しほぼ100係の株動率となるため、1
曝位のノくタフライ演q0に必要な4回の乗算が4クロ
ツクで達成され、ノζイブライン演算の結果各りロック
サイクル毎に1個の複素ノくタフライ演°算結果を得る
ことができる。この場合セレクタ25はRレジスタ23
の出力を選択している。
In this way, the multiplier 14 outputs one multiplication result for each clock cycle, resulting in a stock volatility of approximately 100.
The four multiplications required for the exposure no-toughfly operation q0 are accomplished in four clocks, and one complex no-toughfly operation result can be obtained every lock cycle for each no-ζ-ebrine operation result. . In this case, the selector 25 is the R register 23
output is selected.

Ju上の演算フローによりノくタフライ演算等の復素槓
和演算出力が得ちれるが、高速7−1ノエ変換の前処理
に用いられる窓関数処理ちるいは畳み込み演算時の周波
数領域での乗算等、複素乗算ILノJのみが必要な場合
もある。その様な場合は回転因子Wの代りに窓関数や畳
み込み関数を与えセレクタ25でPレジスタ18の出力
を選択することにより簡即に複素乗算結果を得ることが
できる。
Although the computation flow on Ju allows the output of complex summation computations such as Nokutafly computation, it is difficult to obtain the output of complex summation computations such as Nokutafly computations. In some cases, such as multiplication, only a complex multiplication IL-J is required. In such a case, the complex multiplication result can be easily obtained by providing a window function or a convolution function instead of the twiddle factor W and selecting the output of the P register 18 with the selector 25.

第1図に示しだ積和演算を行う装置を用いた7Cタフラ
イ演算ステージの縦続接続による高速フーリエ変換プロ
セッサの実施例を第5図に示す。メモ’J M+ + 
M237はデータ入出力用メモリ、メモ’) Ma38
は定数記憶メモリである。データ数をNとすると、 m = log2 N             ・・
・・・・ ・・・・・(3)なるm1固のステージにつ
いてのバタフライ演算が必要であるが、この例によれば
m個のステージ34を縦続接続し、全ステージ共通の読
み出し用アドレス32および書き込み用アドレス33を
名ステージ34に与え、各ステージ34におけるジャン
パ端子39゜40においてアドレスのビット交換を行な
うことによシ、入力データがそのプロセッサを通過する
間に高速フーリエ変換が実行される構成となっている。
FIG. 5 shows an embodiment of a fast Fourier transform processor in which 7C Toughfly calculation stages are connected in cascade using the device for performing the product-sum operation shown in FIG. Memo' J M+ +
M237 is data input/output memory, memo') Ma38
is a constant storage memory. If the number of data is N, m = log2 N...
. . . (3) A butterfly calculation is required for the m1-fixed stage, but according to this example, m stages 34 are connected in cascade, and a read address 32 common to all stages is used. By providing a write address 33 and a write address 33 to the name stage 34 and performing bit swapping of the addresses at jumper terminals 39 and 40 in each stage 34, a fast Fourier transform is performed while the input data passes through the processor. The structure is as follows.

定数記憶メモリM3をアクセスするのは読み出し用アド
レスであるが、第1ステージにおけるジャンパ端子39
によるビット交換は以下の様に行なわれる。すなわち、
メモリに与えられるアドレス線の上位(i−1)ビット
にはそのアドレスの下位2ビツトめよシ上位(i−1)
ビットを上位下位逆順序に接続し、下位(m−i)ビッ
トには全て零を与え、全体で (i−1)+(m−i)−m=1 本  ・・・・旧・
(4)のアドレス線をメモリM3に与える。データ数N
=1024 、 m=10の場合におけるこのビット交
換によるアドレス斐換例を第1表に示す。
The constant storage memory M3 is accessed by the read address, but the jumper terminal 39 in the first stage is used to access the constant storage memory M3.
The bit exchange is performed as follows. That is,
The upper (i-1) bits of the address line given to the memory contain the lower two bits of the address.
Connect the bits in the reverse order of upper and lower bits, give all zeros to the lower (m-i) bits, and the total is (i-1) + (m-i)-m = 1... Old...
Apply the address line (4) to the memory M3. Number of data N
Table 1 shows an example of address exchange by this bit exchange in the case of =1024 and m=10.

また入出力用メモ!J Ms + M2については、一
方が読み出し状態にあって積和演算回路へデータを転送
している時は他方のメモリは必らず書き込み状態にあっ
て前段ステージの積和演算結果を書き込む様に、また1
フレーム毎にその状態が交換される様に制御部31より
制御されている。読み出し状態にあるメモリには読み出
し用アドレスmビットがそのまま与えられるが、1き込
み状態のメモリに寿えられるmビットの店″き込み用ア
ドレスは、第1ステージの場合ジャンパ端子40によっ
てその下位iビットが上位方向に循環的に1ビツトずつ
ずらされて接続される。また第1ステージおよび出力バ
ッファメモリ35に対してはビットリバースが行なわれ
る。m−10の場合におけるそのピント交換によるアド
レス7 俟例を第2表に示す。
Another input/output memo! Regarding J Ms + M2, when one memory is in the read state and data is being transferred to the product-sum calculation circuit, the other memory is always in the write state and writes the product-sum calculation result of the previous stage. , also 1
It is controlled by the control unit 31 so that the state is exchanged for each frame. The m-bit read address is given as is to the memory in the read state, but the m-bit store read address stored in the memory in the 1-write state is set to its lower order by the jumper terminal 40 in the first stage. The i bit is cyclically shifted by 1 bit in the upper direction and connected.Bit reversal is also performed for the first stage and the output buffer memory 35.Address 7 due to the focus exchange in the case of m-10 Examples are shown in Table 2.

以上の様なアドレス変換を実行することによυ、各ステ
ージにおけるバタフライ演算順序の入れ換えが行なわれ
、必ず隣シ合う番地に記憶されているデータの間でバタ
フライ演算が行なわれる。第6図にN=16.m=4の
場合の入カデータと各ステージにおけるそのバタフライ
演算の組合せデータとの関係例を示す。
By executing address conversion as described above, the order of butterfly calculations in each stage is changed, and butterfly calculations are always performed between data stored in adjacent addresses. In Figure 6, N=16. An example of the relationship between the input data and the combination data of the butterfly operation at each stage when m=4 is shown.

このづo明により、lクロックザイクルで1個の複素積
和演算結果を得ることができるため、例えば高速フーリ
エ変換プロセッサに応用した場合にはN=1024ポイ
ントの複素高速フーリエ変換を2054クロツクでパイ
プライン的に行なうことができた。
With this explanation, it is possible to obtain one complex product-sum operation result in one clock cycle, so for example, when applied to a fast Fourier transform processor, N = 1024 points of complex fast Fourier transform can be piped in 2054 clocks. I was able to do it in line.

1クロツクサイクルが100 n5ecで動作し、その
演算時間は205μsecであるから、ナーイキスト周
波数として2.5 MHzまでの実時間周波数解析が可
能となる0 また従来においては一つの装置内の各7・−ドウエアに
おける演算語長は例えば(n+1)ビットで統一され、
演算によりオーツ(−フローするおそれがある場合は、
nビットのデータを演算に利用していた。しかし第1図
に示した例では演算回路21゜Qレジスタ22.Rレジ
スタ23.丸め演算回路24のみを(n+1)ビット語
長で構成し、その他をnビット語長で構成することよシ
、装置の大部分がnビット構成で、一部のみを(n+1
 )ビット構成とすることになり、全体としてノ・−ド
ウエアの規模を小さくすることができ、しかも演算回路
21よシ前段ではすべてnビットのデータで演算が行わ
れ、装置のデータ語長を全部利用でき、それだけ高精度
の演算を行うことができる。つ−1この装置でハードウ
ェアの可成シの部分を占めるのは乗算器14であるから
、従来においてはすべてをnビット語長のハードウェア
として構成し、(’n−1)ビットのデータの演算しか
できなかったものと、はぼ同一ハードウェアでnビット
データの演算を行うことができる。
Since one clock cycle operates at 100 n5ec and the calculation time is 205 μsec, real-time frequency analysis of up to 2.5 MHz as a Nerquist frequency is possible. - The operation word length in hardware is unified to (n+1) bits, for example,
If there is a risk of oats (-flow) due to calculation,
n-bit data was used for calculations. However, in the example shown in FIG. 1, the arithmetic circuit 21°Q register 22. R register 23. Instead of configuring only the rounding operation circuit 24 with an (n+1) bit word length and the others with an n-bit word length, most of the device has an n-bit configuration and only a part has an (n+1) bit word length.
) bit configuration, it is possible to reduce the size of the node as a whole, and furthermore, all operations are performed using n-bit data in the stage before the arithmetic circuit 21, so that the entire data word length of the device can be reduced. The more you can use it, the more accurate calculations you can perform. -1 Since the multiplier 14 occupies a configurable part of the hardware in this device, in the past, everything was configured as n-bit word length hardware, and ('n-1) bit data was It is now possible to perform calculations on n-bit data using almost the same hardware as previously.

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

第1図はこの発明による高速信号処理装置の一例を示す
ブロック図、第2図は第1図中のRレジスタ23中のデ
ータ選択を示す図、第3図は第1図中の丸め演算回路2
4の側を示す論理回路図、第4図は第1図の動作例を示
すタイムチャート、第5図はこの発明を適用したFFT
プロセッサの一例を示すブロック図、第6図は第5図に
おける各ステージのデータの関係を示す図である。 11:定数レジスタ、12,13:乗算用レジスタ、1
4:乗算器、15 、16 ;乗算値レジスタ、17 
、21 :演算回路、18:演算レジスタ、19 、2
0 :加減算用レジスタ。 特許出願人   旭化成工業株式会社 代理人 草野 卓
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a high-speed signal processing device according to the present invention, FIG. 2 is a diagram showing data selection in the R register 23 in FIG. 1, and FIG. 3 is a rounding operation circuit in FIG. 1. 2
Logic circuit diagram showing the side of 4, FIG. 4 is a time chart showing the operation example of FIG. 1, and FIG. 5 is an FFT to which this invention is applied.
FIG. 6 is a block diagram showing an example of a processor, and is a diagram showing the relationship between data at each stage in FIG. 11: Constant register, 12, 13: Multiplication register, 1
4: Multiplier, 15, 16; Multiply value register, 17
, 21: Arithmetic circuit, 18: Arithmetic register, 19, 2
0: Addition/subtraction register. Patent Applicant: Asahi Kasei Industries Co., Ltd. Agent Takashi Kusano

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)定数レジスタα論と、第1人力データの実数部及
び虚数部の各々が入力される2つの乗算用レジスタ(1
2、13)と、これら2つの乗算用レジスタの出力に上
記定数レジスタの出力を乗算する乗算器α◆と、その乗
算器α◆の実数部同士の乗算結果又は実数部と虚数部と
の乗算結果、及び虚数部同士の乗算結果又は他の実数部
と虚数部との乗算結果それぞれが入力される2つの乗算
値レジスタ(15、16)と、これら2つの乗算値レジ
スタの出力を加減算する第1の演算回路α力と、その第
1の演算回路の演算結果が入力される演算レジスタ(ロ
)と、第2人力データの実数部及び虚数部の各々が入力
される2つの加減算用レジスタ(19、20)と、上記
演算レジスタα時の出力を上記2つの加減算用レジスタ
の出力とIIN次加減算するあ2の演算回路(gl)と
を有し、上記定数及び上記第1人力データの積と上記第
2人力データとの和及び差の各実数部及び虚数部の4つ
のデータを得る高速信号処理装置。
(1) Constant register α theory and two multiplication registers (1
2, 13), a multiplier α◆ that multiplies the output of these two multiplication registers by the output of the constant register, and the multiplication result between the real parts of the multiplier α◆, or the multiplication between the real part and the imaginary part. two multiplication value registers (15, 16) into which the result and the multiplication result between the imaginary parts or the multiplication result between the real number part and the imaginary part are respectively input; 1 arithmetic circuit α power, an arithmetic register (b) into which the arithmetic results of the first arithmetic circuit are input, and two addition/subtraction registers (b) into which each of the real part and imaginary part of the second human power data is input. 19, 20), and a second arithmetic circuit (gl) that performs IIN-order addition and subtraction of the output of the arithmetic register α with the output of the two addition/subtraction registers, and the product of the constant and the first human data. A high-speed signal processing device that obtains four pieces of data including a real part and an imaginary part of the sum and difference between the data and the second human data.
JP58060555A 1983-04-06 1983-04-06 High speed signal processor Pending JPS59186070A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62194577A (en) * 1985-12-16 1987-08-27 テキサス インスツルメンツ インコ−ポレイテツド Complex multiplier and complex multiplication
JPH0440106U (en) * 1990-07-31 1992-04-06

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JPS62194577A (en) * 1985-12-16 1987-08-27 テキサス インスツルメンツ インコ−ポレイテツド Complex multiplier and complex multiplication
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