JPS59211139A - 全加算器 - Google Patents
全加算器Info
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- JPS59211139A JPS59211139A JP8612183A JP8612183A JPS59211139A JP S59211139 A JPS59211139 A JP S59211139A JP 8612183 A JP8612183 A JP 8612183A JP 8612183 A JP8612183 A JP 8612183A JP S59211139 A JPS59211139 A JP S59211139A
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- JP
- Japan
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- input
- signal
- logic gate
- logic
- output
- Prior art date
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-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F7/00—Methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
- G06F7/38—Methods or arrangements for performing computations using exclusively denominational number representation, e.g. using binary, ternary, decimal representation
- G06F7/48—Methods 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
- G06F7/50—Adding; Subtracting
- G06F7/501—Half or full adders, i.e. basic adder cells for one denomination
- G06F7/5016—Half or full adders, i.e. basic adder cells for one denomination forming at least one of the output signals directly from the minterms of the input signals, i.e. with a minimum number of gate levels
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は全加算器に関し、特に0MO3(相補型絶縁ゲ
ート電界効果)トランジスタを用いて構成するのに最適
な全加算器に関するものである。
ート電界効果)トランジスタを用いて構成するのに最適
な全加算器に関するものである。
従来例の構成とその問題点
従来の全加算器を第1図に示す。加算信号Aと被加算信
号Bと桁上げ入力信号Cii入力して。
号Bと桁上げ入力信号Cii入力して。
和出力信号Sと桁上げ出力信号Goを出力する公知の回
路である。1,2はNORゲート、3,4ばAND、N
OR複号グート、5〜7ばNANDゲートであり、全て
公知のCMOSゲートで構成されている。NORゲート
1と初号ゲート3、NORゲート2と初号ゲート4の組
み合わせで。
路である。1,2はNORゲート、3,4ばAND、N
OR複号グート、5〜7ばNANDゲートであり、全て
公知のCMOSゲートで構成されている。NORゲート
1と初号ゲート3、NORゲート2と初号ゲート4の組
み合わせで。
それぞれEXOR(排他的論理木〇)ゲートの機能を持
つ。従って、和出力信号S1桁上げ出力信号Goは、そ
れぞれ次式の如く表わされる。
つ。従って、和出力信号S1桁上げ出力信号Goは、そ
れぞれ次式の如く表わされる。
S=A■B■Ci
CowAB十〇i(A■B)
さて、第1図の全加算器に入力信号A、B、Ciが同期
に入力された場合の加算時間は、和出力信5 /−s 号Sは、1.3,2.4の4段のゲートを伝搬した後得
られるため、ゲート4段の遅延時間となり桁上げ出力信
号COは同様に1.3,6.7のゲートヲ通過するため
、ゲート4段の遅延時間となる。
に入力された場合の加算時間は、和出力信5 /−s 号Sは、1.3,2.4の4段のゲートを伝搬した後得
られるため、ゲート4段の遅延時間となり桁上げ出力信
号COは同様に1.3,6.7のゲートヲ通過するため
、ゲート4段の遅延時間となる。
発明の目的
本発明は、従来の全加算器の加算時間を大幅に短縮して
、より高速の加算器、乗算器全構成するのに最適な全加
算器を提供せんとするものである。
、より高速の加算器、乗算器全構成するのに最適な全加
算器を提供せんとするものである。
発明の構成
本発明は、新規なCMO8複号ゲ初号を使うことによっ
て、全加算器を高速化したものである。
て、全加算器を高速化したものである。
すなわち1本発明は、第1.第2.第3.第4゜第5の
入力信号が印加され、上記第1.第2.第3の入力信号
が共に高論理レベルの第1の場合又は上記第1.第4.
第5の入力信号が共に高論理レベルの第2の場合の少な
くとも一方の場合に出力が低論理レベルとなり、上記第
1.第2.第3の入力信号が共に低論理レベルの第3の
場合又は上記第1.第4.第5の入力信号が共に低論理
し − ベルの第4の場合の少くとも一方の場合に出力が高論理
レベルとなり、上記第1〜第4の場合以外の入力条件の
ときには出力は高インピーダンス状態となる第1.第2
の論理ゲートと、第6.第7の入力信号が印加され、上
記第6.第7の入力信号を、上記第1の論理ゲートの第
2の入力と上記第2の論理ゲートの第2の入力とに入力
し、上記第1の入力信号の反転信号を、上記第1の論理
ゲートの第5の入力と上記第2の論理ゲートの第4の入
力と上記第3の論理ゲートの第6の入力と上記第4の論
理ゲートの第10の入力とに入力し。
入力信号が印加され、上記第1.第2.第3の入力信号
が共に高論理レベルの第1の場合又は上記第1.第4.
第5の入力信号が共に高論理レベルの第2の場合の少な
くとも一方の場合に出力が低論理レベルとなり、上記第
1.第2.第3の入力信号が共に低論理レベルの第3の
場合又は上記第1.第4.第5の入力信号が共に低論理
し − ベルの第4の場合の少くとも一方の場合に出力が高論理
レベルとなり、上記第1〜第4の場合以外の入力条件の
ときには出力は高インピーダンス状態となる第1.第2
の論理ゲートと、第6.第7の入力信号が印加され、上
記第6.第7の入力信号を、上記第1の論理ゲートの第
2の入力と上記第2の論理ゲートの第2の入力とに入力
し、上記第1の入力信号の反転信号を、上記第1の論理
ゲートの第5の入力と上記第2の論理ゲートの第4の入
力と上記第3の論理ゲートの第6の入力と上記第4の論
理ゲートの第10の入力とに入力し。
上記第2の入力信号を、上記第1の論理ゲートの第4の
入力と上記第2の論理ゲートの第3の入力とに入力し、
上記第2の入力信号の反転信号を。
入力と上記第2の論理ゲートの第3の入力とに入力し、
上記第2の入力信号の反転信号を。
上記第1の論理ゲートの第3の入力と上記第2の論理ゲ
ートの第5の入力と上記第3の論理ゲートの第7の入力
と上記第4の論理ゲートの第9の入力とに入力し、上記
第3の入力信号を上記第1の論理ゲートの第1の人力に
入力し、」二記第3の入力信号の反転信号を、上記第2
の論理ゲートの第7 ・−゛ 1の入力と上記第4の論理ゲートの第8の入力とに入力
し、上記第1.第2の論理ゲートの出力を共通接続して
和出力信号を得、上記第3.第4の論理ゲートの出力を
共通接続して桁上げ出力信号を得るように構成したこと
を特徴とするものである。
ートの第5の入力と上記第3の論理ゲートの第7の入力
と上記第4の論理ゲートの第9の入力とに入力し、上記
第3の入力信号を上記第1の論理ゲートの第1の人力に
入力し、」二記第3の入力信号の反転信号を、上記第2
の論理ゲートの第7 ・−゛ 1の入力と上記第4の論理ゲートの第8の入力とに入力
し、上記第1.第2の論理ゲートの出力を共通接続して
和出力信号を得、上記第3.第4の論理ゲートの出力を
共通接続して桁上げ出力信号を得るように構成したこと
を特徴とするものである。
実施例の説明
本発明の実施例を第2図に示す。
加算信号A、被加算信号B1桁上げ入力信号Ciを入力
し、和出力信号Sと桁上げ出力信号Co f出力する0
MO3)ランジスタ構成の全加算器である。1.2は0
MO8)ランジスタ構成の論理ゲートであり、共に同じ
機能を有するものである。
し、和出力信号Sと桁上げ出力信号Co f出力する0
MO3)ランジスタ構成の全加算器である。1.2は0
MO8)ランジスタ構成の論理ゲートであり、共に同じ
機能を有するものである。
論理ゲート1(2も同様)は、a−eの5つの入力信号
を入力し、a二1)=C==1(高論理レベル)か又は
a二d = e二1のとき、出力f=○(低論理レベル
)となり、a=b=:a=oか、又はa=d=e=oの
とき、出力f二1となり、上記以外の入力条件のときに
は、出力fは高インピーダンス状態となる。3ば、2人
力(入力信号cr、h)の論理ゲートであり、q二h=
1のとき、出力に=0となり、q二h−0のとき、出力
に−1となり、それ以外の入力条件では出力には高イン
ピーダンス状態となる。
を入力し、a二1)=C==1(高論理レベル)か又は
a二d = e二1のとき、出力f=○(低論理レベル
)となり、a=b=:a=oか、又はa=d=e=oの
とき、出力f二1となり、上記以外の入力条件のときに
は、出力fは高インピーダンス状態となる。3ば、2人
力(入力信号cr、h)の論理ゲートであり、q二h=
1のとき、出力に=0となり、q二h−0のとき、出力
に−1となり、それ以外の入力条件では出力には高イン
ピーダンス状態となる。
4は、3人力(入力信号β+ rn s n )の論理
ゲートであり、A==m=1か又はl = n = 1
のとき。
ゲートであり、A==m=1か又はl = n = 1
のとき。
出力に−oとなり、Il=m=Oか、又はII = m
=○のとき、出力に=1となり、それ以外の入力条件
では出力には扁インピーダンス状態となる。6゜6.7
は、公知の0MO3構成のインバータである。
=○のとき、出力に=1となり、それ以外の入力条件
では出力には扁インピーダンス状態となる。6゜6.7
は、公知の0MO3構成のインバータである。
10〜14 、20〜24,30.31.40〜42ば
Pチャネル・トランジスタであり、15〜19.25〜
29,32,33.43〜45はNチャネル・トランジ
スタであって1両トランジスタ共に、ソースに矢印を付
して示す。論理ゲート1.2の出力を共通接続し、接続
点fに和出力信号s’l得、論理ゲート3.4の出力を
共通接続し接続点kに桁上げ出力信号COを得る。
Pチャネル・トランジスタであり、15〜19.25〜
29,32,33.43〜45はNチャネル・トランジ
スタであって1両トランジスタ共に、ソースに矢印を付
して示す。論理ゲート1.2の出力を共通接続し、接続
点fに和出力信号s’l得、論理ゲート3.4の出力を
共通接続し接続点kに桁上げ出力信号COを得る。
入力信号A、B、Ciに対する論理ゲート1.29、、
−・ の出力と和出力信号Sを第1表の真理値表に、また、論
理ゲート3,4の出力と桁上げ出力信号COを第2表の
真理値表に示す・ 第 1 表 (以下余白) 1〇 − 第 2 表 一例として、 A=O、B=1 、 Ci =O(D場
合に(d、Pチャネル・トランジスタIQ、11゜14
が同時にオンして、論理ゲート1の出力は1゜論理ゲー
ト2は高出力インピーダンスとなって。
−・ の出力と和出力信号Sを第1表の真理値表に、また、論
理ゲート3,4の出力と桁上げ出力信号COを第2表の
真理値表に示す・ 第 1 表 (以下余白) 1〇 − 第 2 表 一例として、 A=O、B=1 、 Ci =O(D場
合に(d、Pチャネル・トランジスタIQ、11゜14
が同時にオンして、論理ゲート1の出力は1゜論理ゲー
ト2は高出力インピーダンスとなって。
和出力信号Sは1となり、Nチャネル・トランジスタ4
3と45が同時にオンして、論理ゲート4の出力はO1
論理ゲート3は高出力インピーダンスとなって1桁上げ
出力信号COば0となる。
3と45が同時にオンして、論理ゲート4の出力はO1
論理ゲート3は高出力インピーダンスとなって1桁上げ
出力信号COば0となる。
第1,2表の真理値表から、S、Goは次式で11べ一
表わされ、全加算器として動作していることがわかる。
S=A■B■C1
Go=AB + B Ci + CiA次に、第2図の
全加算器の加算時間を見積る。
全加算器の加算時間を見積る。
入力信号A 、 B 、 Ciが同時に入力されたとす
ると、インバータ5,6.7で、それぞれA、B。
ると、インバータ5,6.7で、それぞれA、B。
の6つの信号が論理ゲート1〜4に入力されるから、和
出力信号Sば、インバータ1段と論理ゲート(1又は2
)1段の、ゲート2段の遅延時間で。
出力信号Sば、インバータ1段と論理ゲート(1又は2
)1段の、ゲート2段の遅延時間で。
また1桁上げ出力信号COも同様に、インバータ1段と
論理ゲート(3又は4)1段の、ゲート2段の遅延時間
で得られる。
論理ゲート(3又は4)1段の、ゲート2段の遅延時間
で得られる。
従って1本発明による全加算器の加算時間は。
従来の全加算器(第1図)に比べて、和出力信号S1桁
上げ出力信号GOともに、約2分の・1に短縮されてい
ることに外る。
上げ出力信号GOともに、約2分の・1に短縮されてい
ることに外る。
なお、論理ゲート1〜4の内部構成は、第2図に示すも
のに限定されることはなく、同機能を有した復号ゲート
ならどんな構成でも良い。例えば、論理ゲート1の場合
に、 CiがA、Bとほぼ同じタイミングで入力される
ならば、第3図の如き構成にした方がより高速となる。
のに限定されることはなく、同機能を有した復号ゲート
ならどんな構成でも良い。例えば、論理ゲート1の場合
に、 CiがA、Bとほぼ同じタイミングで入力される
ならば、第3図の如き構成にした方がより高速となる。
これは、第2図のPチャネル、Nチャネル・トランジス
タ14.15をそれぞれ電源(VDD ) 、グランド
側に接続した構成になっていて、付帯、付記号は第2図
のそれと完全に対応している7これは、信号Ci 、
A、 Bが、A、Bに比べてインバータ1段分早く到来
するため、C11A + Bの入力するトランジスタを
固定電位点側にもって来ることによって、遅れて到来す
るA、Bの入力するトランジスタ11,13゜16.1
8の負荷容量を最小にし、伝搬遅延時間の短縮を図った
ものである。
タ14.15をそれぞれ電源(VDD ) 、グランド
側に接続した構成になっていて、付帯、付記号は第2図
のそれと完全に対応している7これは、信号Ci 、
A、 Bが、A、Bに比べてインバータ1段分早く到来
するため、C11A + Bの入力するトランジスタを
固定電位点側にもって来ることによって、遅れて到来す
るA、Bの入力するトランジスタ11,13゜16.1
8の負荷容量を最小にし、伝搬遅延時間の短縮を図った
ものである。
発明の詳細
な説明したように本発明によれば、従来の回路に比べ、
約2倍の加算速度を有する0MO3全加算器を得ること
ができ、0MO3構成の乗算器。
約2倍の加算速度を有する0MO3全加算器を得ること
ができ、0MO3構成の乗算器。
多入力加算器等を構築するのに最適であって、その効果
は極めて太きいものである。
は極めて太きいものである。
13ハ −
第1図は従来の全加算器の回路構成図、第2図は本発明
の一実施例の全加算、器の具門的回路構成図、第3図は
第2図中の論理ゲート1の他の実施例を示す図である。 1.2,3.4・・・・・・論理ゲー)、5,6.7・
・・・・・インバータ、A・・・・・・加算信号、B・
・・・・・被加算信号、 Ci・・・・・・桁上げ入力
信号、 Go・・・・・・桁上げ出力信号、a −e・
・・・・・入力信号、f、k・・・・・・出力。 g、h、β+ m r n・・・・・・入力信号。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名c/
2 δ 第2図 ’ VDo 、 、 Too
l’/l −1,/2 :A lz Bビ 、A22A。 I −ρ−(−20 1B//3 A ;: B 2/23亙11
1 1 1a、I
、14 1f1 111124′
1− CI−Ci ’ −73’i l l■ 1 イ(:: −乙2(1 11] 1 −/’I’た 11 、?q II 1 1 1 1
15 b Q e dL
SA
−fiβ
81 m、 rt
−1−37、−−−−− ]VDDj「 1 骸4 1791) ’ 1 ”464I’ :” j! −a2:fe、 ’ 第3図 L−−、、。 217−
の一実施例の全加算、器の具門的回路構成図、第3図は
第2図中の論理ゲート1の他の実施例を示す図である。 1.2,3.4・・・・・・論理ゲー)、5,6.7・
・・・・・インバータ、A・・・・・・加算信号、B・
・・・・・被加算信号、 Ci・・・・・・桁上げ入力
信号、 Go・・・・・・桁上げ出力信号、a −e・
・・・・・入力信号、f、k・・・・・・出力。 g、h、β+ m r n・・・・・・入力信号。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名c/
2 δ 第2図 ’ VDo 、 、 Too
l’/l −1,/2 :A lz Bビ 、A22A。 I −ρ−(−20 1B//3 A ;: B 2/23亙11
1 1 1a、I
、14 1f1 111124′
1− CI−Ci ’ −73’i l l■ 1 イ(:: −乙2(1 11] 1 −/’I’た 11 、?q II 1 1 1 1
15 b Q e dL
SA
−fiβ
81 m、 rt
−1−37、−−−−− ]VDDj「 1 骸4 1791) ’ 1 ”464I’ :” j! −a2:fe、 ’ 第3図 L−−、、。 217−
Claims (2)
- (1)第1.第2.第3.第4.第6の入力信号が印加
され、上記第1.第2.第3の入力信号が共に高論理レ
ベルの第1の場合又は上記第1゜第4.第5の入力信号
が共に高論理レベルの第2の場合の少なくとも一方の場
合に出力が低論理レベルとなり、上記第1.第2.第3
の入力信号が共に低論理レベルの第3の場合又は上記第
1.第4.第6の入力信号が共に低論理レベルの第4の
場合の少くとも一方の場合に出力が高論理レベルとなり
、上記第1〜第4の場合以外の入力条件のときには出力
は高インピーダンス状態となる第1.第2の論理ゲート
と、第6゜第7の入力信号が印加され、上記第6.第7
の入力信号が共に高論理レベルの第5の場合に出力が低
論理レベルとなり、上記第6.第7の入力信号が共に低
論理レベルの第6の場合に出力が高論理レベルとなり、
上記第6.第6の場合以外の入力条件のときには出力は
高インピーダンス状態となる第3の論理ゲートと、第8
.第9、第10の入力信号が印加され、上記第8゜第9
の入力信号が共に高論理レベルの第7の場合又は上記第
8.第10の入力信号が共に高論理レベルの第8の場合
の少くとも一方の場合に出力が低論理レベルとなり、上
記第8.第9の入力信号が共に低論理レベルの第9の場
合又は上記第8.第10の入力信号が共に低論理レベル
の第1oの場合の少くとも一方の場合に出力が高論理レ
ベルとなり、上記第7〜第10の場合以外の入力条件の
ときには出力は高インピーダンス状態となる第4の論理
ゲートとを具備し。 上記第1の入力信号を、上記第1の論理ゲートの第2の
入力と上記第2の論理ゲートの第2の入力とに入力し、
上記第1の入力信号の反転信号を、上記第1の論理ゲー
トの第5の入力と上記第2の論理ゲートの第4の入力と
上記第3の論理ゲートの第6の入力と上記第4の論理ゲ
ートの第10の入力とに入力し、上記第2の入力信号を
、上記第1の論理ゲートの第4の入力と上記第2の論理
ゲートの第3の入力とに入力し、上記第2の入力信号の
反転信号を、上記第1の論理ゲートの第3の入力と上記
第2の論理ゲートの第5の入力と上記第3の論理ゲート
の第7の入力と上記第4の論理ゲートの第9の入力とに
入力し、上記第3の入力信号を上記第1の論理ゲートの
第1の入力に入力し、上記第3の入力信号の反転信号を
、上記第2の論理ゲートの第1の入力と上記第4の論理
ゲートの第8の入力とに入力し、上記第1.第2の論理
ゲートの出力を共通接続して和出力信号を得、上記第3
゜第4の論理ゲートの出力を共通接続して桁上げ出力信
号を得るように構成したことを特徴とする全加算器。 - (2)第3の入力信号が桁」二げ入力信号であることを
特徴とする特許請求の範囲第1項記載の全加算器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8612183A JPS59211139A (ja) | 1983-05-16 | 1983-05-16 | 全加算器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8612183A JPS59211139A (ja) | 1983-05-16 | 1983-05-16 | 全加算器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59211139A true JPS59211139A (ja) | 1984-11-29 |
JPH0139130B2 JPH0139130B2 (ja) | 1989-08-18 |
Family
ID=13877864
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8612183A Granted JPS59211139A (ja) | 1983-05-16 | 1983-05-16 | 全加算器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59211139A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6123233A (ja) * | 1984-07-11 | 1986-01-31 | Nec Corp | 演算数比較器 |
EP0289359A2 (en) * | 1987-05-01 | 1988-11-02 | RCA Thomson Licensing Corporation | A multibit digital threshold comparator |
-
1983
- 1983-05-16 JP JP8612183A patent/JPS59211139A/ja active Granted
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6123233A (ja) * | 1984-07-11 | 1986-01-31 | Nec Corp | 演算数比較器 |
EP0289359A2 (en) * | 1987-05-01 | 1988-11-02 | RCA Thomson Licensing Corporation | A multibit digital threshold comparator |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0139130B2 (ja) | 1989-08-18 |
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