JPS5995650A - Arithmetical logical operation unit - Google Patents

Arithmetical logical operation unit

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Publication number
JPS5995650A
JPS5995650A JP57205712A JP20571282A JPS5995650A JP S5995650 A JPS5995650 A JP S5995650A JP 57205712 A JP57205712 A JP 57205712A JP 20571282 A JP20571282 A JP 20571282A JP S5995650 A JPS5995650 A JP S5995650A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
control
data
arithmetic
complement processing
data type
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP57205712A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsuhiko Nakagawa
克彦 中川
「ぬき」山 知二
Tomoji Nukiyama
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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 NEC Corp, Nippon Electric Co Ltd filed Critical NEC Corp
Priority to JP57205712A priority Critical patent/JPS5995650A/en
Publication of JPS5995650A publication Critical patent/JPS5995650A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F9/00Arrangements for program control, e.g. control units
    • G06F9/06Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
    • G06F9/30Arrangements for executing machine instructions, e.g. instruction decode
    • G06F9/30181Instruction operation extension or modification
    • G06F9/30192Instruction operation extension or modification according to data descriptor, e.g. dynamic data typing

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)

Abstract

PURPOSE:To simplify a control signal and to constitute a small-sized integrated circuit by providing a complement processing part and a register which is controlled by an arithmetic control signal in an arithmetical logical operation part, and controlling an internal data type and complement processing. CONSTITUTION:Codes for arithmetic data type control, carry control, and control over the complement processing part are written in a data mode register 5 through an arithmetic control line 5 before the arithmetical logical operation part ALS1 which performs arithmetics of three kinds of data type, i.e. a binary number, binary number with a sign, and complement carries out the arithmetics. The control line 5 is connected directly to the ALS1 and the output of the register 4 is connected to the ALS1 through a data type control line 3. Only one arithmetic control line 5 is provided as an external connection line and no complement processing signal line is provided, so the control signal is simplified to constitute the samll-sized integrated circuit.

Description

【発明の詳細な説明】 (発明の属する技術分野) 本発明は、半導体集積回路で形成される算術論理演算ユ
ニット(以下ALUという。)に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Technical field to which the invention pertains) The present invention relates to an arithmetic and logic unit (hereinafter referred to as ALU) formed of a semiconductor integrated circuit.

(従来技術) 近年、集積回路の進歩と共に、データ処理演算装置の小
n9化が進んでいる。しかしながら、より一層の小形化
が要求されているのが現状である。
(Prior Art) In recent years, along with advances in integrated circuits, data processing arithmetic units are becoming smaller and smaller. However, the current situation is that further miniaturization is required.

特に集積回路においては、配線の占める面積が大きく、
配線を減らす事が小形化に靜して重要である。
Especially in integrated circuits, wiring occupies a large area.
Reducing wiring is as important as miniaturization.

ところで、データの演算を行なうALUにおいては、負
数を表現するのに通常補数を用いている。
By the way, in an ALU that performs data operations, complements are usually used to represent negative numbers.

従って、従来は演算系内において、補数か否かが既知で
あっても補数の処理と、演算処理の両方の制御音別々の
制御部で行なう必要があり、小形化の障害となっている
。例えば、正数と負数の演算が必要な場合は、演算の処
理の前に演算データが補数表現で々ければ補数処理全行
ない、更に、特定のデータタイプの演算が続いて起る場
合でもその都度ALUに補数処理の制御信号を与える必
要があった。
Therefore, conventionally, even if it is known whether or not it is a complement in the arithmetic system, control sounds for both complement processing and arithmetic processing must be performed in separate control units, which is an obstacle to miniaturization. For example, if operations on positive and negative numbers are required, complete complement processing is performed if the operation data is in complement representation before processing the operation, and furthermore, even if operations on a specific data type occur subsequently, It was necessary to give a control signal for complement processing to the ALU each time.

すなわち、従来のALUには、制御信号が複雑であフ、
ひいては集積回路化する場合配線に要する面積が犬とな
り小形化することが困難であるという欠点がある。
In other words, conventional ALUs have complicated control signals;
Furthermore, when integrated circuits are implemented, the area required for wiring increases, making it difficult to miniaturize.

(発明の目的) 本発明の目的は、ALU内邪に補数処理部と演算制御信
号により制御できるレジスタ全般け、このレジスタによ
ってALU内邪のデータタイプと補数処理を制御するよ
うにすることにょハがかる従来技術の欠点を除去し、制
御信号が簡略化され集積回路化に際しょ、り小形化でき
るところのALUを提供することにある。
(Object of the Invention) The object of the present invention is to provide a complement processing unit in the ALU and all registers that can be controlled by arithmetic control signals, and to control the data type and complement processing in the ALU by this register. It is an object of the present invention to provide an ALU that eliminates the drawbacks of the prior art, has simplified control signals, and can be made smaller when integrated into an integrated circuit.

本発明のユニットは、2進数、符号(f2進数及び補数
の3種類のデータタイプの演算を行なう算術論理演算部
と、演算の前にあらかじめ演算データの補数処理を行な
う補数処理部と、演算制御信号により演算データタイプ
制御、キャリー制御並びに前記補数処理部の制御を行な
うデータモードレジスタとを含み前記算術論理演算部の
制御シーケンスに従いあらかじめ前記データモードレジ
スタに制御モードを書き込み前記算術論理演算部で演算
する前記データのタイプが変る毎に前記書き込みを更新
するよう制御することからなっている。
The unit of the present invention includes an arithmetic and logic operation section that performs operations on three types of data: binary numbers, codes (binary numbers, and complements), a complement processing section that performs complement processing on operation data before operations, and an operation control section. It includes a data mode register that controls the operation data type, carry control, and the complement processing section according to signals, and the control mode is written in the data mode register in advance according to the control sequence of the arithmetic and logic operation section, and the arithmetic and logic operation section performs operations. The writing is controlled to be updated every time the type of the data to be written changes.

(発明の原理と作用) 第1図は本発明のALUの原理的な構成を示すブロック
図である。1は従来のALUに相当する算術論理演算f
f1lLsで、データバス2が接続されている。そして
演算制御線5がA1.8 1に直接接続されるとともに
、データモードレジスタ4の入力に接続され、このデー
タモードシフトレジスタ4の出力はデータタイプ制御線
31CよってALSlと接続されている。すなわちこの
構成においては外部制御線としては演算制御線5一本だ
けとなっており従来必要とした補数処理制御線は設けら
れていない。
(Principle and operation of the invention) FIG. 1 is a block diagram showing the basic configuration of the ALU of the invention. 1 is an arithmetic and logical operation f corresponding to a conventional ALU.
Data bus 2 is connected to f1lLs. The arithmetic control line 5 is directly connected to A1.81 and to the input of the data mode register 4, and the output of the data mode shift register 4 is connected to ALS1 by a data type control line 31C. That is, in this configuration, there is only one arithmetic control line 5 as an external control line, and the complement processing control line that is conventionally required is not provided.

次に、この回路の動作を説明する。今、ALSIで演算
全実行する以前に、演算データのタイプに対応するコー
ドを制御部(図示していない)からの制御によりデータ
モードレジスタ4に曹IJ込/vで置けば、同じ演算が
同じデータタイプで連続して起る場合には、データタイ
プを直通データモードレジスタより判断できるため、従
来のようにその都度データ演算とデータタイプの制御の
両方を必要とせず、単に演算の制御全行なうだけで良い
ことになる。そして、データタイプが異なってくればA
LS  1の制御シーケンスに対応してデータモードレ
ジスタ内の制御データを更新させれば良い。
Next, the operation of this circuit will be explained. Now, before executing all calculations in ALSI, if the code corresponding to the type of calculation data is placed in the data mode register 4 under control from the control unit (not shown), the same calculation will be performed in the same way. If the data type occurs consecutively, the data type can be determined from the direct data mode register, so there is no need to perform both data calculation and data type control each time as in the past, and it is possible to simply control all calculations. That alone will be a good thing. And if the data types are different, A
The control data in the data mode register may be updated in accordance with the control sequence of LS1.

(実施例の説明) 以下不発明の実施例について、図囲を参照し詳細に説明
する。
(Description of Examples) Examples of the invention will now be described in detail with reference to the figures.

第2図は本発明の一実施例を示すブロック図である。な
お、この図で前述の第1図と同じものについては同−参
照数字全村しである。
FIG. 2 is a block diagram showing one embodiment of the present invention. In this figure, the same reference numerals are used for all the same parts as in the above-mentioned FIG. 1.

この図で1はALSで、データバス2の一方はマルチプ
レクサ7の入力に直接接続されると共に、インバータ6
を介してマルチプレクサ7の入力に接続され、マルチプ
レクサ7の出力がALS 1 に接続され、データバス
2の他方はALS  1の出力に接続されている。一方
演算制御線5は直接ALSIに接続されると共に、デー
タモードレジスタ4Iの入力に接続される。そしてデー
タモードレジスタ4からはデータタイプ制御線3がマル
チプレクサ7、ALS  1 OLSB(最小ビット)
K対fるギャリー人力線8がALS  1にそれぞれ接
続されている。ここで、インバータ6とマルチプレクサ
7とで前記補数処理部を構成している。
In this figure, 1 is ALS, one side of the data bus 2 is directly connected to the input of the multiplexer 7, and the inverter 6
The output of the multiplexer 7 is connected to ALS 1 , and the other end of the data bus 2 is connected to the output of ALS 1 . On the other hand, the arithmetic control line 5 is directly connected to ALSI and also to the input of the data mode register 4I. From the data mode register 4, the data type control line 3 is sent to the multiplexer 7, ALS 1 OLSB (least bit)
K pair f galley power lines 8 are connected to ALS 1, respectively. Here, the inverter 6 and multiplexer 7 constitute the complement processing section.

次にこの実施例の動作を説明する。Next, the operation of this embodiment will be explained.

今、あるデータ列に対して加算の処理を実施するとき、
演算データが、補数(以後特に断わらないかぎ、りこの
補数である。)表現のものと、そうでないものの2通り
あるとする。ここで、今処理しようとしているデータ列
においては、符号無し2進数と符号無し2進数、2進数
と補数表現の2進数及び符号付2進数と符号付き2進数
の組み合わせがチク、それぞれの組み合わせに対する制
御データを制御部(図示していない)の制御によフデー
タモードレジスタ4に書き込むものとする。
Now, when performing addition processing on a certain data string,
Assume that there are two types of calculation data: one expressed as a complement (unless otherwise specified, it is a complement of R) and the other. Here, in the data string that we are currently processing, there are various combinations of unsigned binary numbers and unsigned binary numbers, binary numbers and complementary binary numbers, and signed binary numbers and signed binary numbers. It is assumed that control data is written to the data mode register 4 under the control of a control section (not shown).

このとき、データモードレジスタ4からのデータタイプ
制御線3をとおしてマルチプレクサ7にデータタイプ制
御信号を与え、キャリ入力線線8をとおしてALSIの
LSBへのキヤ’)−8”x制御することによシ各デー
タタイプの加算が実行できる。すなわち、符号無し2進
数と符号なし2進数の加算をするときは、ALSIのデ
ータバス2の信号を入力とし、LSBへのキャリー8′
全入れないことにより行なわれる。符号無し2進数と補
数の場合も同じ操作で可能である。又、符号付2進数と
符号付2進数のときには、負のデータに対してマルチプ
レクサ7で符号ビット以外のデータバス2のデータをイ
ンバータ6をとおして反転したデータ信号1ALs  
1に入れ、かつキャリー8′を制御することで行なわれ
る。更に、この他のデータタイプについても同様に加算
することができる。そしてこれらのデータタイプに応じ
て、データモードレジスタ4への制御データへの書き込
み、更新がALS  1の制御シーケンスに従い制御部
(図示していないがALS 1 の制御部に含められる
)からの制御により行なわれることになる。
At this time, a data type control signal is given to the multiplexer 7 through the data type control line 3 from the data mode register 4, and the carry to the LSB of ALSI is controlled by ')-8''x through the carry input line 8. Therefore, addition of each data type can be performed.In other words, when adding an unsigned binary number to an unsigned binary number, the signal of data bus 2 of ALSI is input, and the carry 8' to LSB is input.
This is done by not filling the entire area. The same operation can be used for unsigned binary numbers and complement numbers. In addition, in the case of signed binary numbers and signed binary numbers, the data signal 1ALs is obtained by inverting the data on the data bus 2 other than the sign bit by the multiplexer 7 through the inverter 6 for negative data.
1 and by controlling carry 8'. Furthermore, other data types can be added in the same way. Then, depending on these data types, writing and updating of the control data in the data mode register 4 is controlled by a control unit (not shown, but included in the control unit of ALS 1) according to the control sequence of ALS 1. It will be done.

かくして、この実施例によると、制御線は演算制御線5
1本のみで良いので、制御線が簡略化されるとともに、
集積回路化に際しより小形化が図れることになる。
Thus, according to this embodiment, the control line is the arithmetic control line 5.
Since only one wire is required, the control line is simplified and
Further miniaturization can be achieved when the circuit is integrated.

(発明の効果) 以上詳細に説明したとおり、本発明のALUは、前述の
ような構成をとっているので、外部からの制御を従来の
ように補数処理制御と演算制御と音別々に行なう必要が
なくなり、演算制御線1本に簡略化されるという効果を
有している。更にこの効果は集積回路化に際して配線面
積が少くて済むのでALUの小形化の点で一層大となる
(Effects of the Invention) As explained in detail above, since the ALU of the present invention has the above-described configuration, it is not necessary to perform external control separately for complement processing control, arithmetic control, and sound as in the conventional case. This has the effect of eliminating this problem and simplifying the calculation to one control line. Furthermore, this effect becomes even more significant in terms of miniaturization of the ALU because the wiring area is reduced when integrated circuits are fabricated.

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

第1図は本発明の原理的な構成を示すブロック図、第2
図は本発明の一実施例を示すブロック図である。
Fig. 1 is a block diagram showing the basic configuration of the present invention;
The figure is a block diagram showing one embodiment of the present invention.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 2進数、符号イ:′1′2進数及び補数の3種類のデー
タタイプの演算を行なう算術論理演算部と、演算の前に
あらかじめ演算データの補数処理を行なう補数処理部と
、演算制御信号によジ演算データタイプ制御、キャリー
制御並びに前記補数処理部の制御を行なうデータモード
レジスタとを含み、前記算術論理演算部の制御シーケン
スに従いあらかじめ前記データモードレジスタに制御モ
ード全書き込み前記算術論理演算部で演算する前記デー
タのタイプが変る毎に前記薔き込みを更新するよう制御
すること全特徴とする算術論理演算ユニット。
Binary number, code A: '1' An arithmetic logic operation section that performs operations on three types of data: binary numbers and complements, a complement processing section that performs complement processing on operation data before operation, and an operation control signal. The arithmetic and logic operation section writes all control modes to the data mode register in advance according to the control sequence of the arithmetic and logic operation section. An arithmetic and logic operation unit, characterized in that the arithmetic and logic operation unit is controlled to update the incision every time the type of the data to be operated on changes.
JP57205712A 1982-11-24 1982-11-24 Arithmetical logical operation unit Pending JPS5995650A (en)

Priority Applications (1)

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JP57205712A JPS5995650A (en) 1982-11-24 1982-11-24 Arithmetical logical operation unit

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JPS5995650A true JPS5995650A (en) 1984-06-01

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