JPS5926056B2 - Current mode carry hold adder - Google Patents

Current mode carry hold adder

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JPS5926056B2
JPS5926056B2 JP11789376A JP11789376A JPS5926056B2 JP S5926056 B2 JPS5926056 B2 JP S5926056B2 JP 11789376 A JP11789376 A JP 11789376A JP 11789376 A JP11789376 A JP 11789376A JP S5926056 B2 JPS5926056 B2 JP S5926056B2
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gate
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current
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ホーマー・ダブリユー・ミラー
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HANEIUERU INFUOOMEISHON SHISUTEMUSU Inc
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般的にはデジタル電子回路に関し、より詳細
には、キヤリ一保持加算器を与える電流モード論理回路
に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates generally to digital electronic circuits, and more particularly to current mode logic circuits that provide carry-and-hold adders.

キヤリ一保持加算器は公知な技術である。Carry-and-hold adders are a known technique.

それは、3個の入力A,B,ClNを演算し、2個の出
力S及びC。OTを次の論理式を適用して生じさせる。
キヤリ一保持加算器は、デジタル情報処理装置の基本的
処理要素を形成するために他の部分品と組み合わせるた
めのきわめて有用な基本的論理要素である。
It operates on three inputs A, B, ClN and two outputs S and C. OT is generated by applying the following logical formula.
A carry-and-hold adder is an extremely useful basic logic element for combining with other components to form the basic processing element of a digital information processing device.

そのような使用の例及び説明は、イワンフロアズ(Iv
anFlOres)著、プレンテイスホール(Pren
tice−Hall)社、1963年出版の「計算機演
算の論理(TheLOgicOfCarlpu−Ter
Arithnletic】に記載されている。電流モー
ド論理(CML)は微小回路の比較的新しいものであつ
て、ゲートを形成するために組み合わされた1対のトラ
ンジスタを持ち、それらには継続的に電流が流れている
、すなわち電流が常にそれぞれの対の2つのトランジス
タの内の1つに流れている。CML回路は極端に高速で
小電力である。従つて本発明の目的は、電流モード論理
を使用する、キャリ一保持加算器を供給することである
Examples and explanations of such use can be found in Ivan Floors (Iv
anFlOres), Prentice Hall (Pren
The Logic of Computer Arithmetic (The LOgic of Carlpu-Ter.
Arithnletic]. Current mode logic (CML) is a relatively new form of microcircuitry that has a pair of transistors combined to form a gate that has a continuous current flowing through them; flowing through one of the two transistors of each pair. CML circuits are extremely fast and low power. It is therefore an object of the present invention to provide a carry-and-hold adder that uses current mode logic.

本発明の他の目的は、デジタル計算”機内の演算論理要
素と共に使用するための改良されたキヤリ一保持加算器
を供給することである。本発明のさらに他の目的は、直
列接続ゲートを利用したキヤリ一保持加算器を供給する
ことである。
Another object of the invention is to provide an improved carry-and-hold adder for use with arithmetic logic elements in digital computing machines. Still another object of the invention is to provide an improved carry-and-hold adder for use with arithmetic logic elements in digital computing machines. The purpose of the present invention is to provide a carry-hold adder.

本発明のその他の目的と特徴は以下の記述によつて明ら
かになる。
Other objects and features of the invention will become apparent from the following description.

本発明は、キヤリ一保持加算機能を供給する回路を含ん
でいる。
The present invention includes circuitry that provides a carry-hold-add function.

その回路は加算ビツトA、被加算ビツトB及び1個のキ
ヤリービツトClNに対応する3個の2進入力に応答し
、和のビツトS及びキヤリービツトC。OTに対応する
2個の出力信号を生じる。入力信号も出力信号も接地電
位(論理0)から−0.5ボルト(論理1)まで変化す
る。この回路は、電流モード論理を使用して実現されて
おり、キヤリ一保持加算器を供給するために、2個の半
加算器が結合されている。最小の動作時間、大きさ及び
消費電力の必要から、この回路内のゲートは直列に接続
されている。各半加算器は、1個の電流源のみ持つてお
り、それは、その単位内のすべてのゲートに電流を供給
する。各半加算器は2個の入力信号を演算し、部分和信
号及び部分和キヤリ一信号を供給する。各半加算器は、
異なつた参照電圧による電流スイツチとして動作する上
側及び下側ゲートから成る。図面を参照すると、第1図
は本発明のプロツク図である。
The circuit is responsive to three binary inputs corresponding to add bit A, addend bit B, and one carry bit ClN, sum bit S and carry bit C. It produces two output signals corresponding to OT. Both the input and output signals vary from ground potential (logic 0) to -0.5 volts (logic 1). This circuit is implemented using current mode logic, with two half adders combined to provide a carry-and-hold adder. Due to the need for minimum operating time, size, and power consumption, the gates in this circuit are connected in series. Each half-adder has only one current source, which supplies current to all gates within that unit. Each half adder operates on two input signals and provides a partial sum signal and a partial sum carry signal. Each half adder is
It consists of upper and lower gates that operate as current switches with different reference voltages. Referring to the drawings, FIG. 1 is a block diagram of the present invention.

プロツク100は半加算器である。入力信号A(5Bは
演算されて、導線130上には部分和キヤリ一(A−B
)が、導線135上には、AとBの部分和い汗迫)に対
応する出力信号が出力される。半加算器100の基本的
要素は、プロツク105,110,115,120及ひ
125であつて、これらは、第2図から第4図までに関
する説明において機能的に記載されている。プロツク1
05及び110は、上側ゲートである。各ゲートのY入
力はA信号である。これらのゲートの他の入力Zはプロ
ツク120からの実の出力信号及ひその補出力信号であ
る。プロツク120は、下側バツフアゲートでエミツタ
フオロア125からの入力信号を受けて実出力及ひその
補出力信号を発生する。エミツタフオロア125がB信
号に応答するので、プロツク120からの実及び補出力
信号は、それぞれB及びBに対応する。従つて、B信号
がゲート105へ送られ、B信号がゲート110へ送ら
れる。プロツク105及び110へもどると、プロツク
105のYZ出力信号とプロツク110のYZ出力信号
がオアゲート115によつて組み合わされる。
Block 100 is a half adder. The input signal A (5B) is calculated and the partial sum carrier (A-B
), but an output signal corresponding to the partial sum of A and B (sweat pressure) is output on the conductor 135. The basic elements of half-adder 100 are blocks 105, 110, 115, 120 and 125, which are functionally described in the discussion with respect to FIGS. 2-4. Block 1
05 and 110 are the upper gates. The Y input of each gate is the A signal. The other inputs Z of these gates are the actual output signal from block 120 and its complementary output signal. The block 120 receives an input signal from an emitter follower 125 at a lower buffer gate and generates an actual output signal and its supplementary output signal. Since emitter follower 125 is responsive to the B signal, the real and complementary output signals from block 120 correspond to B and B, respectively. Therefore, the B signal is sent to gate 105 and the B signal is sent to gate 110. Returning to blocks 105 and 110, the YZ output signal of block 105 and the YZ output signal of block 110 are combined by OR gate 115.

従つて、入力信号AB及ひABが、導線135上にAB
+AB信号を生じるように組み合わされ、この出力信号
は、A及びB信号の排他的論理和であつて、これはまた
A及ひBの部分和に対応している。プロツク105のY
Z出力信号は導線130へ出力され、これはABに対応
しており、A及びBの部分和キヤリ一に等しい。従つて
プロツク100は、半加算器と等価である。プロツク2
00はプロツク100と同様の半加算器である。しかし
ながら、プロツク200は、導線135からの入力信号
、則ちA(5Bの部分和、及び入カキヤリ一信号ClN
に対して作用する。このプロツクの出力信号は導線23
5上の和信号Sと、導線230上の(その2つの入力に
対する)部分和キヤリ一信号である。前記2つの部分和
キヤリ一信号はオアゲート300へ送られる。
Therefore, input signals AB and AB are connected to AB on conductor 135.
+AB signal, which output signal is the exclusive OR of the A and B signals, which also corresponds to the partial sum of A and B. Y of block 105
The Z output signal is output on conductor 130, which corresponds to AB and is equal to the partial sum of A and B. Block 100 is therefore equivalent to a half adder. Block 2
00 is a half adder similar to block 100. However, the block 200 receives the input signal from conductor 135, the partial sum of A(5B), and the input signal ClN.
acts on The output signal of this block is
5 and the partial sum carry signal (for its two inputs) on conductor 230. The two partial sum carry signals are sent to OR gate 300.

オアゲート300は、これらの信号を組み合わせて、キ
ヤリ一保持加算器のためのキヤリ一信号C。OTを発生
する。次に、本発明に従う、キヤリ一保持加算器の基本
プロツクの電流モード的実現について説明する。
OR gate 300 combines these signals to produce a carry-to-carry signal C for the carry-to-hold adder. Generate OT. Next, a current mode implementation of the basic program of the carry-and-hold adder according to the invention will be described.

最も重要なプロツクが第2図から第4図までに示されて
いる。これらの図面において、論理図又はシンボルが等
価な電子回路の概要図にそえて図示されている。記載さ
れるように、下側ゲート及び上側ゲートに含まれる直列
ゲートは、その出力電圧振幅がほぼ0.5ボルトである
ようにされる。この電圧振幅の制限によつて電力必要量
及び転移時間が減少する。第2A図は、入力Aと出力B
を持つエミツタフオロアのシンボルである。
The most important blocks are shown in FIGS. 2-4. In the drawings, logic diagrams or symbols are illustrated along with schematic diagrams of equivalent electronic circuits. As described, the series gate included in the lower gate and the upper gate is such that its output voltage swing is approximately 0.5 volts. This voltage amplitude limitation reduces power requirements and transition times. Figure 2A shows input A and output B.
It is the symbol of Emituta Followa.

エミツタフオロアは普通Aの信号が大きなフアンアウト
である所(すなわち、入力な複数の回路へ供給する所)
の回路に使用される。等価な電子回路が第2B図に示さ
れている、そこでは、入力Aはトランジスタ28のベー
スベ供給され、出力Bはトランジスタ28のエミツタと
抵抗29の共通端子から取り出される。第3A図は、入
力Aと実出力C(論理的にはAに等しい)、及び補出力
B(論理的にはAに等しい)を持つ下側バツフアゲート
である。第3B図の電子的図式において、入力Aはトラ
ンジスタ34のベースへ供給され、約−1.06ボルト
の(下側)参照電圧は、トランジスタ35のベースへ供
給され、トランジスタ34及び35の共通のエミツタは
電流源36に接続されている。出力Bはトランジスタ3
4のコレクタから取り出され、出力Cはトランジスタ3
5のコレクタから取り出される。第4A図の上側ゲート
は、端子Y(5Zにそれぞれ入力A.l!1.Bを供給
され、YZ及びYZ出力を出力するC及びD出力端子を
それぞれ有する。
Emitter followers are typically used where the A signal has a large fanout (i.e. where it feeds multiple input circuits).
used in circuits. An equivalent electronic circuit is shown in FIG. 2B, where input A is fed to the base of transistor 28 and output B is taken from the common terminal of transistor 28's emitter and resistor 29. FIG. 3A is a lower buffer gate with an input A, an actual output C (logically equal to A), and an auxiliary output B (logically equal to A). In the electronic scheme of FIG. 3B, input A is provided to the base of transistor 34, a (lower) reference voltage of approximately -1.06 volts is provided to the base of transistor 35, and the common voltage of transistors 34 and 35 is The emitter is connected to a current source 36. Output B is transistor 3
The output C is taken out from the collector of transistor 3.
5 collector. The upper gate of FIG. 4A has C and D output terminals respectively supplied with inputs A.l!1.B at terminals Y(5Z) and outputting YZ and YZ outputs, respectively.

等価な電子的図式である第AB図において、入力Aはト
ランジスタ41のベースに供給され、入力Bはトランジ
スタ41と42のエミツタ共通端子に供給される。−0
.26ボルトである(上側)参照電圧は、トランジスタ
42のベースへ供給され、トランジスタ41及び42の
コレクタはそれぞれ抵抗43及び44を通して接地され
ている。C出力はトランジスタ41のコレクタから取り
出さわ、D出力はトランジスタ42のコレクタから取り
出される。前記論理図及び等価回路によつて定義された
基本機能要素によつて、次に、本発明に従つた和及びキ
ヤリ一出力を発生する第5図に示されたキヤリ一保持加
算器の詳細な回路について説明する。
In the equivalent electronic diagram, FIG. AB, input A is applied to the base of transistor 41 and input B is applied to the common emitter terminal of transistors 41 and 42. -0
.. A (top) reference voltage of 26 volts is provided to the base of transistor 42, and the collectors of transistors 41 and 42 are connected to ground through resistors 43 and 44, respectively. The C output is taken out from the collector of transistor 41, and the D output is taken out from the collector of transistor 42. With the basic functional elements defined by the above logic diagram and equivalent circuit, we will now turn to a detailed explanation of the carry-and-hold adder shown in FIG. The circuit will be explained.

しかしながら、第5図に示された上側ゲートは、第4図
とわずかに異なつていることに注意されたい。これらの
相違は、第5図でオアゲート115,215及び300
の部分として示されているように、抵抗の包含の制限に
よる。2番目の型に対立するものとしてのサブユニツト
の第1番目の型の部分としてのこれらの抵抗の包含は任
意であり、当業者によつて容易に理解され得るように、
本発明の理解にとつては本質的なことではない。
Note, however, that the upper gate shown in FIG. 5 is slightly different from FIG. These differences are shown in FIG.
Due to the restriction of inclusion of resistance, as shown as part of . The inclusion of these resistors as part of the first type of subunit as opposed to the second type is optional and, as can be readily appreciated by those skilled in the art,
This is not essential to an understanding of the invention.

第5図を参照すると、本発明の詳細な回路図が示されて
いる。第1図と第5図の表示番号は両図面で同一のサブ
ユニツトを表示している。入力A及びBは、安定回路1
50を通して半加算器100に接続される。安定回路1
50は論理機能は果さない。入力Bは、安定回路150
によつてエミツタフオロア125に接続される。エミツ
タフオロア125からの出力信号は、下側バツフアゲー
ト120の部分121のQ4に接続される。部分121
のQ6のベースは下側参照電圧源160へ接続される。
Q6のコレクタは信号Bに従いそれに対してQ4のコレ
クタはBに関して反転させられる。反転した信号は、ゲ
ート110のZ端子に接続され、実の信号は、ゲー口0
5のZ入力に接続される。バツフアゲート120は、ト
ランジスタ対Q4及びQ6から成る部分121を含む。
バツフアゲート120は、有効な定電流源である部分1
22をも含む。定電流源122は定電圧源400によつ
て駆動される。下側参照電圧源160は、外部から供給
される電圧信号である−0.26ボルトの参照電圧VR
EFによつて駆動されるエミツタフオロアを含む。ゲー
口10のYZ端子がらの出力信号ABとゲ゛一ト105
のYZ端子からの出力信号ABは、オアゲート115に
よつて組み合わさへ導線135上にAとBの排他的論理
和信号が形成される。導線130はオアゲート300へ
の部分和キヤリ一信号を供給する。半加算器200は導
線135からの信号とClN信号に対して同様の方法で
働きかける。
Referring to FIG. 5, a detailed circuit diagram of the present invention is shown. The reference numbers in FIGS. 1 and 5 indicate the same subunits in both figures. Inputs A and B are stabilizer circuit 1
50 to the half adder 100. Stability circuit 1
50 serves no logical function. Input B is stabilizer circuit 150
is connected to the emitter follower 125 by. The output signal from emitter follower 125 is connected to Q4 of portion 121 of lower buffer gate 120. Part 121
The base of Q6 is connected to a lower reference voltage source 160.
The collector of Q6 follows signal B, whereas the collector of Q4 is inverted with respect to B. The inverted signal is connected to the Z terminal of gate 110, and the real signal is connected to gate 0.
Connected to the Z input of 5. Buffer gate 120 includes a portion 121 consisting of transistor pair Q4 and Q6.
The buffer gate 120 has a portion 1 which is an effective constant current source.
Also includes 22. Constant current source 122 is driven by constant voltage source 400. The lower reference voltage source 160 is a reference voltage VR of −0.26 volts, which is a voltage signal supplied from the outside.
Includes an emitter follower driven by EF. Output signal AB from YZ terminal of gate 10 and gate 105
The output signal AB from the YZ terminal of is combined by an OR gate 115 to form an exclusive OR signal of A and B on a conductor 135. Conductor 130 provides a partial sum carry signal to OR gate 300. Half adder 200 operates in a similar manner on the signal from conductor 135 and the ClN signal.

ClN信号は安定回路250によつてエミツタフオロア
225へ供給される。エミツタフオロア225は、入力
信号をバツフアゲート220に供給する。下側参照電圧
信号が参照電圧ユニツト260によつてゲート220へ
供給される。参照電圧ユニツト260は上側参照電圧信
号VREノこよつて駆動されるもう1つのエミツタフオ
ロアである。バツフアゲート220は、2つの部分から
成つており、部分221は、トランジスタ対Ql4,Q
l6で部分222は定電流源である。部分222は、共
通の定電圧源400によつて駆動ざれる。ゲート205
及び210は、入力信号を受け取り、これらの入力の排
他的論理和を演算して、オアゲート215を通して出力
する。オアゲート300の出力は、和のキヤリ一である
C。OT信号である。半加算器200の他の出力は導線
235へ供給さへこれは、3つの入力信号A,B及びC
lNの和信号に対応する。入出力論理信号は接地レベル
から−0.5ボルトまで変化する。
The ClN signal is provided to emitter follower 225 by ballast circuit 250. Emitter follower 225 provides an input signal to buffer gate 220 . A lower reference voltage signal is provided to gate 220 by reference voltage unit 260. Reference voltage unit 260 is another emitter follower driven by the upper reference voltage signal VRE. Buffer gate 220 consists of two parts, part 221 consists of transistor pair Ql4,Q
The portion 222 in l6 is a constant current source. Portions 222 are driven by a common constant voltage source 400. gate 205
and 210 receive input signals, calculate the exclusive OR of these inputs, and output the result through OR gate 215. The output of OR gate 300 is the sum of C. This is an OT signal. The other output of half adder 200 is fed to conductor 235 which is connected to the three input signals A, B and C.
Corresponds to the sum signal of IN. The input and output logic signals vary from ground level to -0.5 volts.

従つて負論理が利用され、接地レベル信号が論理0に対
応し、−0.5ボルト信号力論理1に対応する。本発明
の直列接続設計において、上側ゲートはOから−0.5
ボルトの信号によつて駆動さへそれに対して下側ゲート
は、一0.8から−1.3ボルトによつて駆動され、こ
の相違は、0.8ボルトのベース・エミツタ間電圧降下
による差に等しい。従つて上側ゲートに供給される−0
.26ボルトに等しい参照電圧は、下側参照電圧を供給
するために変換されねばならない。これは、半加算器1
00及び200についてそれぞ9れユニツト160及ひ
260によつて供給さへこれらによつて下側参照電圧は
−1.06ボルトとなる。示されているすべてのトラン
ジスタはバイボーラトランジスタである。
Therefore, negative logic is utilized, with the ground level signal corresponding to a logic 0 and the -0.5 volt signal power corresponding to a logic 1. In the series connection design of the present invention, the upper gate is from O to −0.5
The lower gate is driven by a volt signal whereas the lower gate is driven by -0.8 to -1.3 volts, the difference being due to the 0.8 volt base-emitter voltage drop. be equivalent to. Therefore −0 supplied to the upper gate
.. A reference voltage equal to 26 volts must be converted to provide a lower reference voltage. This is half adder 1
These provide a lower reference voltage of -1.06 volts for 00 and 200, respectively, provided by units 160 and 260. All transistors shown are bibolar transistors.

コンデンサC1及びC25の望ましい容量は共に2PF
である。本発明の独特な機能のために望ましい抵抗の値
は、次の表に示されている。キヤリ一保持加算機の直列
ゲートCMLによる実現の利点は、電力、スペース及び
時間の減少にある。
Desired capacitances of capacitors C1 and C25 are both 2PF.
It is. Desired resistance values for the unique features of the present invention are shown in the following table. The advantage of the serial gate CML implementation of the carry-and-hold adder is the reduction in power, space and time.

直列接続設計のために、各半加算器にただ1つの電流源
しか必要でない。従つて、本発明においてはより少ない
消費電力であり、素子の発熱量もより少ない。同様に半
加算器毎に1つの電流源のみが必要であることは、従来
のゲート毎に1つの電流源が必要であつたことから進歩
した点である。従来技術によるキヤリ一保持加算器は、
5つのゲートを含み、その各々に電流源が付加されてい
た。
Because of the series-connected design, only one current source is required for each half-adder. Therefore, in the present invention, power consumption is lower and the amount of heat generated by the element is also lower. Similarly, the need for only one current source per half-adder is an advance over the traditional need for one current source per gate. The carry-hold adder according to the prior art is
It contained five gates, each with an attached current source.

不必要な電流源を除くことは明らかにスペースの減少と
なる。直列ゲート設計は同様に、特別のスペースの要求
を減少させた。最後に、直列ゲートにすることは、より
少ないゲート遅延を生じさせた。従来技術によるものは
、部分和を生ずるのに実質的に3ゲート遅延が必要であ
つた。本発明の実施例では、半加算器に対して実質上1
から±のゲート遅延のみである。キヤリ一保持加算器は
現代の情報処理装置内の多くの部分の本質的構成要素で
あるので、その動作における50%以上の時間の減少は
、実質的に全体としての時間を減少させ、本発明を利用
した情報処理装置の必要とする全体的時間を減少させる
。本発明を特別な実施例を参照して記載したが、この記
載は説明的なものであつて本発明の範囲を限定するもの
として解釈されるべきではない。
Eliminating unnecessary current sources clearly results in a reduction in space. The series gate design also reduced special space requirements. Finally, series gating resulted in less gate delay. The prior art required essentially three gate delays to produce the partial sum. In embodiments of the invention, substantially 1
There is only a gate delay of ± from . Since the carry-and-hold adder is an essential component of many parts within modern information processing equipment, a reduction in time of more than 50% in its operation will substantially reduce the overall time and the present invention Reduces the overall time required for information processing equipment using Although the invention has been described with reference to particular embodiments, this description is illustrative and should not be construed as limiting the scope of the invention.

本発明の真の意図をはずれることなく、種々の変更及び
修正をし得ることは当業者にとつて自明である。
It will be obvious to those skilled in the art that various changes and modifications can be made without departing from the true spirit of the invention.

【図面の簡単な説明】 第1図は、本発明に従うキヤリ一保持加算器の実施例を
示すプロツク図。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a carry-and-hold adder according to the present invention.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 電流モード論理回路から成り、各々2進数を表わす
第1および第2の入力信号を受け取る半加算器であつて
、1つの信号入力導線、1つの電流入力導線、第1およ
び第2の電流出力導線を各々有し、前記信号入力導線に
2進信号Yが入力され、かつ前記電流入力導線に2進信
号Zが入力されたとき、前記第1の電流出力導線から2
進論理積信号YZが、前記第2の電流出力導線から2進
論理信号@Y@Zが出力される第1および第2の上側ゲ
ートと、第1および第2の入力端子と1つの出力端子を
有し、前記の第1入力端子が前記の第1上側ゲートの第
2電流出力導線に結合され、前記の第2入力端子が前記
の第2上側ゲートの第1電流出力導線に結合された論理
オアゲートと、1つの信号入力導線と第1および第2電
流出力導線を有する下側ゲートであり、2進信号が前記
下側ゲートの前記信号入力導線に入力されたとき、前記
の下側ゲートの第1電流出力導線により前記の2進信号
が伝達され、前記下側ゲートの第2の電流出力導線によ
り前記2進信号の補数信号が伝達される前記下側ゲート
と、前記下側ゲートの第1電流出力導線を前記第1の上
側ゲートの電流入力導線に結合し、前記下側ゲートの第
2の電流出力導線を前記第2の上側ゲートの電流入力導
線に結合することにより、前記第1および第2の上側ゲ
ートの各々を前記下側ゲートに直列に接続するための装
置と、前記半加算器の前記第1の入力信号を前記上側ゲ
ートの各々の信号入力導線に接続し、前記半加算器の前
記第2の入力信号を前記下側ゲートの信号入力導線に接
続するための装置と、を備えてなり、前記論理オアゲー
トの出力端子の出力信号が、前記半加算器の前記第1お
よび第2入力信号の2進排他的論理和を表わし、前記第
1の上側ゲートの第1の電流出力導線により送られた信
号が前記半加算器の前記第1および第2の入力信号の2
進積を表わすことを特徴とする、前記半加算器。 2 3つの入力信号に応答して該入力信号の和に対応す
る第1の出力信号と、該入力信号の和のキャリーに対応
する第2の出力信号を供給するための全加算器であつて
、第1の入力信号と第1の参照電圧信号に応答する上側
ゲートと、第2の入力信号である下側入力信号と第2の
参照電圧信号に応答する下側ゲートとから成り、該下側
ゲートが該上側ゲートに電流を供給するように、該上側
及び下側ゲートが直列に接続されている、前記入力信号
の内の第1及び第2の信号に応答して第1の部分和信号
と第1の部分和信号のキャリー信号を供給するための、
第1の半加算器と、前記第1の部分和信号と前記第1の
参照電圧信号に応答する上側ゲートと、第3の入力信号
である下側入力信号と前記第2の参照電圧信号に応答す
る下側ゲートから成り、該下側ゲートが該上側ゲートに
電流を供給するように、該上側及び下側ゲートが直列に
接続されている。 前記第3の入力信号と前記第1の部分和信号に応答して
前記第1の出力信号に対応する第2の部分和信号と第2
の部分和信号のキャリー信号を供給するための、第2の
半加算器と、及び前記第1及び第2の部分和のキャリー
信号に応答して前記第2の出力信号を供給するための第
1のゲート装置と、を備えてなる前記全加算器。 3 特許請求の範囲第2項記載の全加算器であつて、前
記第1のゲート装置がハードワイヤードオア回路を備え
てなることを特徴とする。 前記全加算器。4 特許請求の範囲第2項記載の全加算
器であつて、前記下側ゲートが、定電流を供給する装置
と、該定電流装置に応答して前記下側入力信号に関する
実及び補出力信号を前記上側ゲートへ供給するための第
1装置と、を備えてなることを特徴とする、前記全加算
器。 5 特許請求の範囲第2項記載の全加算器であつて、前
記第1および第2上側ゲートの各々は、1つの信号入力
導線、1つの電流入力導線、第1および第2の電流出力
導線を備えてなり、前記信号入力導線に2進信号Yが入
力され、前記電流入力導線に2進信号Zが入力されたと
き、前記第1の電流出力導線から2進論理積信号YZが
、前記第2の電流出力導線から2進論理積信号@Y@Z
が出力されるものであり、前記下側ゲートは、1つの信
号入力導線と第1および第2の電流出力導線とを備えて
なり、2進信号が該下側ゲートの前記信号入力導線に入
力されたとき、該下側ゲートの前記第1の電流出力導線
により前記2進信号が伝達され、該下側ゲートの前記第
2の電流出力導線により前記2進信号の補数信号が伝達
されるものであり、前記第1および第2の半加算器の各
々は、第1および第2の入力端子と1つの出力端子とを
備えた論理オアゲートを設け、該論理オアゲートの第1
の入力端子は前記第1の上側ゲートの第2の電流出力導
線に結合され、前記第2の入力端子は前記第2の上側ゲ
ートの第1の電流出力導線に結合されており、さらに前
記第1および第2の半加算器の各々は、前記の下側ゲー
トの前記第1の電流出力導線を前記第1の上側ゲートの
前記電流入力導線に結合し、該下側ゲートの前記第2の
電流出力導線を前記第2の上側ゲートの電流入力導線に
結合することにより、該下側ゲートと前記第1および第
2の上側ゲートの各々とを直列に接続するための装置と
、前記第1の入力信号を前記第1および第2の上側ゲー
トの信号入力導線に接続し、前記第2の入力信号を前記
下側ゲートの信号入力導線に接続するための装置とを備
えてなり、前記論理オアゲートの出力端子、前記第1お
よび第2の半加算器の前記の2進信号YおよびZの2進
排他的論理和を出力し、前記第1の半加算器の論理オア
ゲートの出力端子は、前記第2の半加算器の第1および
第2の上側ゲートの各々の信号入力導線に接続され、前
記第3の入力信号は、前記第2の半加算器の下側ゲート
の信号入力導線に入力されて、前記第2の半加算器の論
理オアゲートの出力端子から、前記第1の半加算器の前
記第1、第2および前記全加算器の第3の入力信号の2
進和信号が出力されることを特徴とする。 前記全加算器。6 特許請求の範囲第5項記載の全加算
器であつて、前記第1のゲート装置、第1および第2の
入力端子と1つの出力端子とを有する論理オアゲートを
備えてなり、前記第1の入力端子は、前記第1の半加算
器の第1の上側ゲートの第1の電流出力導線に結合し、
前記第2の入力端子は、前記第2の半加算器の第1の上
側ゲートの第1の電流出力導線に結合し、前記第1のゲ
ート装置の前記論理オアゲートの出力端子により送られ
る信号が、前記第1の半加算器の第1および第2の入力
信号と前記第3の入力信号との2進和キャリーを表わす
信号であることを特徴とする、前記全加算器。
Claims: 1. A half-adder comprising a current mode logic circuit and receiving first and second input signals, each representing a binary number, comprising one signal input lead, one current input lead, a first and a second current output conductor, and when a binary signal Y is input to the signal input conductor and a binary signal Z is input to the current input conductor, a second current output conductor is output from the first current output conductor.
The binary logic signal @Y@Z is outputted from the second current output conductor by the binary logic signal YZ, the first and second upper gates, the first and second input terminals, and one output terminal. wherein the first input terminal is coupled to a second current output conductor of the first upper gate, and the second input terminal is coupled to the first current output conductor of the second upper gate. a logic OR gate and a lower gate having one signal input conductor and first and second current output conductors, wherein when a binary signal is input to the signal input conductor of the lower gate; said lower gate, wherein said binary signal is conveyed by a first current output conductor of said lower gate, and said binary signal is conveyed by said second current output conductor of said lower gate; the first current output conductor coupled to the first upper gate current input conductor and the lower gate second current output conductor coupled to the second upper gate current input conductor; a device for connecting each of the first and second upper gates in series to the lower gate; and connecting the first input signal of the half adder to a signal input lead of each of the upper gates; a device for connecting the second input signal of the half adder to the signal input conductor of the lower gate, the output signal of the output terminal of the logic OR gate being connected to the second input signal of the half adder; 1 and a second input signal, and the signal carried by the first current output conductor of the first upper gate represents the binary exclusive OR of the first and second input signals of the half adder. 2
Said half adder, characterized in that it represents an advance product. 2. A full adder for responding to three input signals and supplying a first output signal corresponding to the sum of the input signals and a second output signal corresponding to the carry of the sum of the input signals, , an upper gate responsive to a first input signal and a first reference voltage signal, and a lower gate responsive to a second input signal, a lower input signal, and a second reference voltage signal; a first partial sum in response to the first and second of the input signals, the upper and lower gates being connected in series such that the side gate supplies current to the upper gate; for providing a carry signal for the signal and the first partial sum signal;
a first half adder; an upper gate responsive to the first partial sum signal and the first reference voltage signal; It consists of a responsive lower gate, the upper and lower gates connected in series such that the lower gate supplies current to the upper gate. a second partial sum signal corresponding to the first output signal in response to the third input signal and the first partial sum signal;
a second half adder for providing a carry signal of the partial sum signal of the first and second partial sum signals; and a second half adder for providing the second output signal in response to the carry signal of the first and second partial sum signals. 1 gate device. 3. The full adder according to claim 2, wherein the first gate device includes a hardwired OR circuit. Said full adder. 4. The full adder according to claim 2, wherein the lower gate includes a device for supplying a constant current and, in response to the constant current device, real and supplementary output signals related to the lower input signal. a first device for supplying the upper gate to the upper gate. 5. The full adder according to claim 2, wherein each of the first and second upper gates includes one signal input conductor, one current input conductor, and first and second current output conductors. When a binary signal Y is input to the signal input conductor and a binary signal Z is input to the current input conductor, a binary AND signal YZ is output from the first current output conductor to the Binary AND signal @Y@Z from the second current output conductor
is output, and the lower gate includes one signal input conductor and first and second current output conductors, and a binary signal is input to the signal input conductor of the lower gate. when the binary signal is transmitted by the first current output conductor of the lower gate, and the complement signal of the binary signal is transmitted by the second current output conductor of the lower gate. and each of the first and second half adders is provided with a logical OR gate having first and second input terminals and one output terminal;
an input terminal of the first upper gate is coupled to a second current output conductor of the first upper gate; the second input terminal is coupled to a first current output conductor of the second upper gate; Each of the first and second half-adders couples the first current output conductor of the lower gate to the current input conductor of the first upper gate; an apparatus for connecting the lower gate in series with each of the first and second upper gates by coupling a current output conductor to a current input conductor of the second upper gate; an apparatus for connecting an input signal to a signal input lead of the first and second upper gates, and a device for connecting the second input signal to a signal input lead of the lower gate; The output terminal of the OR gate outputs the binary exclusive OR of the binary signals Y and Z of the first and second half adders, and the output terminal of the logical OR gate of the first half adder is the third input signal is connected to a signal input lead of each of the first and second upper gates of the second half adder, and the third input signal is connected to a signal input lead of the lower gate of the second half adder. 2 of the first, second, and third input signals of the first half adder and the third input signal of the full adder from the output terminal of the logic OR gate of the second half adder.
It is characterized in that a sum signal is output. Said full adder. 6. The full adder according to claim 5, comprising: the first gate device; a logical OR gate having first and second input terminals; and one output terminal; an input terminal of is coupled to a first current output conductor of a first upper gate of the first half-adder;
The second input terminal is coupled to a first current output conductor of the first upper gate of the second half-adder, and the signal carried by the output terminal of the logic OR gate of the first gating device is , the signal representing a binary sum carry of the first and second input signals of the first half adder and the third input signal.
JP11789376A 1975-10-01 1976-09-30 Current mode carry hold adder Expired JPS5926056B2 (en)

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US61870975A 1975-10-01 1975-10-01

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US3978329A (en) * 1975-09-12 1976-08-31 Bell Telephone Laboratories, Incorporated One-bit full adder

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DE2643609C2 (en) 1988-09-22
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BE846854A (en) 1977-01-31
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FR2326739A1 (en) 1977-04-29
DE2643609A1 (en) 1977-04-14
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