JPS6047609B2 - multiplication circuit - Google Patents

multiplication circuit

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JPS6047609B2
JPS6047609B2 JP55107715A JP10771580A JPS6047609B2 JP S6047609 B2 JPS6047609 B2 JP S6047609B2 JP 55107715 A JP55107715 A JP 55107715A JP 10771580 A JP10771580 A JP 10771580A JP S6047609 B2 JPS6047609 B2 JP S6047609B2
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勝彦 上田
隆 坂尾
利幸 野田
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • 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
    • G06F7/533Reduction of the number of iteration steps or stages, e.g. using the Booth algorithm, log-sum, odd-even
    • G06F7/5334Reduction of the number of iteration steps or stages, e.g. using the Booth algorithm, log-sum, odd-even by using multiple bit scanning, i.e. by decoding groups of successive multiplier bits in order to select an appropriate precalculated multiple of the multiplicand as a partial product
    • G06F7/5336Reduction of the number of iteration steps or stages, e.g. using the Booth algorithm, log-sum, odd-even by using multiple bit scanning, i.e. by decoding groups of successive multiplier bits in order to select an appropriate precalculated multiple of the multiplicand as a partial product overlapped, i.e. with successive bitgroups sharing one or more bits being recoded into signed digit representation, e.g. using the Modified Booth Algorithm
    • G06F7/5338Reduction of the number of iteration steps or stages, e.g. using the Booth algorithm, log-sum, odd-even by using multiple bit scanning, i.e. by decoding groups of successive multiplier bits in order to select an appropriate precalculated multiple of the multiplicand as a partial product overlapped, i.e. with successive bitgroups sharing one or more bits being recoded into signed digit representation, e.g. using the Modified Booth Algorithm each bitgroup having two new bits, e.g. 2nd order MBA

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、クロック制御で2進乗算を行う乗算回路に関
するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a multiplication circuit that performs binary multiplication under clock control.

2の補数の、nビットの被乗数Xと、mビット・の乗数
Yは、次式で表現される。
The n-bit multiplicand X and the m-bit multiplier Y of two's complement are expressed by the following equation.

X:ー xn2・−1+、Σx、2゛ ゜゜゜(1)Y
■−ym2m−1+、Σxj2J・・・(2)]■Oフ
被乗数xと乗数Yとの積、P■XYを求める方法として
、直列方式、並列方式が考案されている。
X: - xn2・-1+, Σx, 2゛ ゜゜゜(1) Y
-ym2m-1+, Σxj2J...(2)] As a method for finding the product of the multiplicand x and the multiplier Y, PxY, a series method and a parallel method have been devised.

前者の方式は、ハードウェア量が少ないという利点の反
面、積を得るのにm+ nクロックを要するという欠点
をもつ。また後者の方式は、高速で積5が求まるという
利点の反面、ハードウェア量が多いこと及び消費電力の
点で問題がある。一方乗算回路をマークフロセッサーに
接続したり、あるいは、マイクプロセッサーと共に同一
チップ上に製作する場合、乗算回路に要求される仕様と
しては、ただ単に高速演算可能ということではなく、マ
イクプロセッサーの1命令実行時間内に乗算を実行し、
しかも、乗算回路のハードウェア量及び消費電力が小さ
いということである。本発明は、上記に示したような仕
様を満足する乗算回路を実現するためになされたもので
、直列方式よりも少ないクロック数で、しかも並列方式
よりも少ないハードウェア量及び消費電力で乗算を実行
することを可能にしている。
The former method has the advantage of requiring less hardware, but has the disadvantage of requiring m+n clocks to obtain the product. Although the latter method has the advantage of finding the product 5 at high speed, it has problems in terms of large amount of hardware and power consumption. On the other hand, when a multiplier circuit is connected to a mark processor or is fabricated on the same chip as a microprocessor, the specifications required for the multiplier circuit are not just high-speed operation, but also the ability to perform high-speed calculations using one instruction from the microprocessor. Perform the multiplication within the execution time,
Furthermore, the amount of hardware and power consumption of the multiplication circuit is small. The present invention was made in order to realize a multiplication circuit that satisfies the specifications shown above, and allows multiplication to be performed with fewer clocks than a series method, and with less hardware and power consumption than a parallel method. making it possible to execute.

以下本発明の実施例を説明する。Examples of the present invention will be described below.

被乗数X1乗数Y1ともに8ビットの場合を例にとつて
、以下説明を行う。
The following explanation will be given by taking as an example the case where both the multiplicand X1 and the multiplier Y1 are 8 bits.

すなわちX,Yはそれぞ゛れと表現される。In other words, X and Y are each expressed as ゛.

ここでX7,y7は、符号ビットであ2り、負数を表現
するときは1、正数を表現する時はOとなる。(4)式
は、次に示すように展開できる。そこで、積P=XYを
(5)式を用いて求めると、k←o轟KlUとなる。
Here, X7 and y7 are sign bits of 2, which are 1 when representing a negative number and O when representing a positive number. Equation (4) can be expanded as shown below. Therefore, when the product P=XY is calculated using equation (5), it becomes k←oKlU.

ここで、である。Here it is.

そこで、積Pを求めるには、(6)式で示さ.れる部分
積Pkを求めた後、これを(5)式に示すように加算す
ればよい。以上はブースのアルゴリズムと呼ばれるもの
である。本発明では、(6)式の部分積巳を1クロック
毎に求めると共に加算を行い、結果を累積してゆっき、
4クロックで結果を得ることができる。
Therefore, to find the product P, use equation (6). After calculating the partial product Pk, the partial products Pk may be added as shown in equation (5). The above is called Booth's algorithm. In the present invention, the partial products of equation (6) are obtained every clock, the results are added, and the results are accumulated.
Results can be obtained in 4 clocks.

第1図は、本発明の一実施例を示す図である。(3)式
に示した被乗数xは、レジスター1にラッチされる。ま
た、(4)式に示した乗数Yは、シフトレジスター2、
シフトレジスター3にラッチされる。ラッチされるタイ
ミングは、タイミング発生回路4で生成されるクロック
aで行われ、第2図に示すように、タイミングT。で行
われる。シフ; トレジスター2は、5ビットのシフト
レジスターであり、(4)式で示した乗数Yのうち、Y
7,y5,y3,yl及び、恒等的に0であるy−1が
〔Y7,y,,y3,yl,y−1〕という並びで、タ
イミングT。でラッチされる。シフトレジスター3は、
4ビットのシつフトレジスターであり、(4)式で示し
た乗数Yのうち〜Y69y49y29yOが)〔Y6!
Y49y2ツYO〕という並びで、タイミングT。でラ
ッチされる。シフトレジスター2、シフトレジスター3
には、タイミング発生回路4からクロックbが、シフト
クロックとして入力され、第2図に示すタイミングTl
,T2,T3でシフトが行われる。そこで(シフトレジ
スター2のLSBlシフトレジスター3のU弔、シフト
レジスター2のLSBよりひとつ上位のビット)という
3ビットの組を考えると、タイミングTO9Tl9T2
9T3で(y−19y09y1)9(Yl9y29y3
)9(Y3,y4,y5),(Y5,y6,y7)とい
う出力が得られる。これらの出力及びレジスター1の出
力、すなわち被乗数Xは部分積生成回路5に接続されて
いる。部分積生成回路5の一構成例を第3図に示す。第
3図の部分積生成回路において、(Y2k+1,y2,
,y2k−1)が(0,0,0)あるいは、(1,1,
1)の時、出力DkはOとなる。
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention. The multiplicand x shown in equation (3) is latched into register 1. Also, the multiplier Y shown in equation (4) is the shift register 2,
It is latched into shift register 3. The latching timing is performed by the clock a generated by the timing generation circuit 4, and is latched at timing T as shown in FIG. It will be held in Shift; Tre register 2 is a 5-bit shift register, and Y out of the multiplier Y shown in equation (4)
7, y5, y3, yl and y-1, which is identically 0, are arranged as [Y7, y,, y3, yl, y-1] at timing T. is latched. Shift register 3 is
It is a 4-bit shift register, and of the multiplier Y shown in equation (4), ~Y69y49y29yO) [Y6!
Y49y22YO], timing T. is latched. Shift register 2, shift register 3
, the clock b is input as a shift clock from the timing generation circuit 4, and the timing Tl shown in FIG.
, T2, and T3. Therefore, considering the set of 3 bits (LSB of shift register 2, U of shift register 3, bit one higher than the LSB of shift register 2), timing TO9Tl9T2
9T3 (y-19y09y1) 9(Yl9y29y3
)9(Y3, y4, y5), (Y5, y6, y7) are obtained. These outputs and the output of register 1, ie, multiplicand X, are connected to partial product generation circuit 5. An example of the configuration of the partial product generation circuit 5 is shown in FIG. In the partial product generation circuit shown in FIG. 3, (Y2k+1, y2,
,y2k-1) is (0,0,0) or (1,1,
1), the output Dk becomes O.

(Y2k+1,y2k,y2k−1)が(0,0,1)
あるいは(0,1,0)の時、出力D,はXとなる。(
Y2k+1,y2k,y21.−1)が(0,1,1)
の時、被乗数xは左に1ビットシフトされて出力される
ので、出力Dkは△となる。(Y2k+,,Y2!.,
Y2k−1)が(1,0,0)の時、被乗数Xは、反転
された卜、左に1ビットシフトされる。そこで出力Dk
は、となる。
(Y2k+1,y2k,y2k-1) is (0,0,1)
Alternatively, when (0, 1, 0), the output D becomes X. (
Y2k+1, y2k, y21. -1) is (0,1,1)
When , the multiplicand x is shifted to the left by 1 bit and output, so the output Dk becomes △. (Y2k+,,Y2!.,
When Y2k-1) is (1,0,0), the multiplicand X is inverted and shifted one bit to the left. Therefore, the output Dk
becomes.

(Y2k+1,y2k,y2!.−1)が(1,0,1
)あるいは(1,1,0)の時、被乗数Xは、反転して
出力されるので、出力Dkは、− A1 1 となる。
(Y2k+1,y2k,y2!.-1) is (1,0,1
) or (1, 1, 0), the multiplicand X is inverted and output, so the output Dk becomes -A1 1 .

以上をまとめると、部分積生成回路5の出力Dkはと表
わされる。
To summarize the above, the output Dk of the partial product generation circuit 5 is expressed as follows.

ここでCkはv』t〜,,J4=ーi騙?rl−.曙A
16hnで求められる〒あり、(Y2k+19y2k9
y2k−1)が(1,0,0),(1,0,1),(1
,1,0)の時にのみ1となる。
Here, Ck is v't~,, J4=-i deception? rl-. Akebono A
There is 〒 found by 16hn, (Y2k+19y2k9
y2k-1) is (1,0,0), (1,0,1), (1
, 1, 0).

そこで、これらの時に1を加えて補正をすること、及び
、重み22kを別の方法で補正することにすれば、(6
)式と(9)式は同じも−のとなる。すなわちブースの
アルゴリズムが適用できる。部分積生成回路5の出力C
kは、(1a式に従つて1あるいはOを出力するが、こ
れは上に述べた補正のために使用される。これらの補正
については、後で述べる。タイミングT。
Therefore, if we decide to correct these times by adding 1 and correct the weight 22k using another method, we get (6
) and (9) are the same. In other words, Booth's algorithm can be applied. Output C of partial product generation circuit 5
k outputs 1 or O according to equation (1a), which is used for the above-mentioned corrections. These corrections will be described later. Timing T.

,Tl,T2,T3,で、(9)式に従つて得られる部
分積生成回路の出力は、9ビット長のCLA(Carr
y肪0kAhead)加算器6、7ビット長のレジスタ
ー7、3ビット長のシフトレジスター8、3ビット長の
シフトレジスター9によつて、次に示すように累積加算
される。タイミングTOで、クロックaにより、レジス
ター7の内容はOにリセットされる。また同じタイミン
グで、部分積生成回路5の入力は、(Yl,yO,y−
1)となるので、出力端子Dk及び出力端子Ckからは
、それぞれ(9)式、(10)式に従つて(JO−y1
\1J0J−1ノ が出力される。
, Tl, T2, T3, the output of the partial product generation circuit obtained according to equation (9) is a 9-bit long CLA (Carr
The adder 6, the 7-bit register 7, the 3-bit shift register 8, and the 3-bit shift register 9 perform cumulative addition as shown below. At timing TO, the contents of register 7 are reset to O by clock a. Also, at the same timing, the input of the partial product generation circuit 5 is (Yl, yO, y-
1), from the output terminal Dk and the output terminal Ck, (JO-y1
\1J0J-1ノ is output.

一方出力端子Ckは、CLA加算器のキャリー入力に接
続されている。そこで、タイミングT1までの間に、C
LA加算器6で N′身鞠ナ
′1A〜メ→イ)− \J−1IJVUJエノ乃加
算が行われる。
On the other hand, the output terminal Ck is connected to the carry input of the CLA adder. Therefore, until timing T1, C
The LA adder 6 performs the addition of N'MariNa'1A~Me→I)-\J-1IJVUJ.

A3)式は(6)式でk=0の時の値こ等しい。すなわ
ち、部分積P。が求まる。部分積゛oは、第4図に示す
ように、9ビットとなるが、タイミングT1でLSBは
シフトレジスター8に、5SBよりひとつ上位の桁はシ
フトレジスター9に、クロックbによりそれぞれシフト
インされる。また上位7ビットは、同じくクロックbに
よりレジスター7にラッチされる。タイミングT1で、
部分積生成回路5の入力は(Y3,y2,yl)となる
ので、出力端子Dk及び出力端子C,からは、それぞれ
(9)式、QO)式に従つて
ハ ーー′1A)し1:Y
3(1−y1 ”Y2ノ
、一ー5が出力される。
A3) Equation (6) is equal to the value when k=0. That is, the partial product P. is found. As shown in FIG. 4, the partial product o has 9 bits, but at timing T1, the LSB is shifted into shift register 8, and the digit one higher than 5SB is shifted into shift register 9 by clock b. . The upper 7 bits are also latched into register 7 by clock b. At timing T1,
Since the input of the partial product generation circuit 5 is (Y3, y2, yl), the output from the output terminal Dk and the output terminal C is performed according to equations (9) and QO), respectively.
Ha-'1A) 1:Y
3(1-y1 ”Y2ノ
, -5 are output.

一方出力端子C,は、CLA加算器6のキャリー入力に
接続されており、また、レジスター7のデータは2ビッ
ト符号延長して、CLA加算器に入力される。そこで、
タイミングT2までの間に、CLA加算器6で
H.J上山−?11n)六七)―ム
11& (ム ^vゞ5上YV『2(P1は(6)式で
k=1とおいたもの)の加算が行われる。
On the other hand, the output terminal C, is connected to the carry input of the CLA adder 6, and the data in the register 7 is sign-extended by 2 bits and inputted to the CLA adder. Therefore,
Until timing T2, CLA adder 6
H. J Ueyama-? 11n) 67) - M11& (Mu ^vゞ5上YV'2 (P1 is set as k=1 in equation (6)) is added.

第4図に示すように、σ6)式で)求められる値の?B
の重みはfである。また、部分積P。(7)LSB及び
LSBよりひとつ上位のビットは、それぞれシフトレジ
スター8、シフトレジスター9に格納されているので、
タイミングT2の直前までには、第4図に示すようにが
実行されたことになる。
As shown in Figure 4, the value obtained by the equation σ6)? B
The weight of is f. Also, partial product P. (7) Since the LSB and the bit one higher than the LSB are stored in shift register 8 and shift register 9, respectively,
This means that the process shown in FIG. 4 has been executed just before timing T2.

タイミングT2で、先程と同様にして、CLA加算器6
の出力のうち、LSBはシフトレジスター8に、LSB
よりひとつ上位のビットはシフトレジスター9に、クロ
ックbによりシフトインされる。また上位7ビットは同
じくクロックbによりレジスター7にラッチされる。タ
イミングT2で、部分積生成回路6の入力は、(Y5,
y4,y3)となるので、出力端子DIC及び出力端子
C,からは、それぞれ(9)式、00式に従つて、が出
力される。
At timing T2, in the same way as before, the CLA adder 6
Of the outputs, the LSB is sent to shift register 8;
The next higher-order bit is shifted into the shift register 9 by clock b. The upper 7 bits are also latched into register 7 by clock b. At timing T2, the input of the partial product generation circuit 6 is (Y5,
y4, y3), output terminals DIC and C output according to equations (9) and 00, respectively.

そして先程と同様にして、CLI″加算器6で(P2は
(6)式でk=2とおJバー社の) ゛一″の加算
が行われる。
Then, in the same way as before, the CLI'' adder 6 performs the addition of ``1'' (P2 is k=2 in equation (6) and J Bar Co.).

一方P。+P1の下位4ビットは、既にシフトレジスタ
ー8,9に格納されているのでタイミング丁3の直前ま
でには、第4図に示すように、が実行されたことになる
On the other hand, P. Since the lower 4 bits of +P1 have already been stored in shift registers 8 and 9, the process shown in FIG. 4 has been executed just before timing 3.

タイミングT3の時も、先程と同様の事を行うので、タ
イミングT4の直前までには、第4図に示すようにが実
行、すなわち(5)式が実行されたことになり、積P=
X−Yが求まる。
At timing T3, the same thing as before is done, so by just before timing T4, as shown in FIG. 4 has been executed, that is, equation (5) has been executed, and the product P=
Find X-Y.

ここで積Pを 1?υ とあられすと、タイミングT4の時点で、シフトレジス
ター8には、4,Z2,Z4が〔Z4,Z2,4〕とい
う並びで、シフトレジスター9には、Zl,4,4が〔
Z5,Z3,Zl〕という並びでそれぞれ格納されてい
る。
Here, the product P is 1? υ, at timing T4, 4, Z2, Z4 are in the order [Z4, Z2, 4] in the shift register 8, and Zl, 4, 4 are in the order [Z4, Z2, 4] in the shift register 9.
Z5, Z3, Zl].

そこで、シフトレジスター8,9と、出力バッファー1
0との間の接続を調整することにより、出力バッファー
10の出力端子からは(20)式に示した値が、正しい
並びで得られる。以上は、8ビット×8ビットの場合を
例にとつ5て説明を行つたが、他のビット数の場合も、
レジスター、部分積生成回路、CLA加算器、出力バッ
ファーのビット長、及びタイミング発生回路の出力であ
るクロックbを調整することにより、同様に乗算器が構
成できる。
Therefore, shift registers 8 and 9 and output buffer 1
By adjusting the connection between 0 and 0, the values shown in equation (20) can be obtained from the output terminal of the output buffer 10 in the correct order. The above explanation was given using the case of 8 bits x 8 bits as an example, but in the case of other bit numbers as well,
A multiplier can be similarly constructed by adjusting the register, the partial product generation circuit, the CLA adder, the bit length of the output buffer, and the clock b that is the output of the timing generation circuit.

4・以上説明したように、本発明
によれば、例えば、8ビット×8ビットの乗算は4クロ
ックで、また一般に被乗数がnビット、乗数がmビット
の時、両者の積は界クロックで求めることができる。ま
た、1クロックでのデータの流れは、5 レジスターQ
部分積生成回路−(>CLA加算器であり、しかもCL
A加算器は、2つの数の算を行うだけであるので、クロ
ック間隔を、NチャンネルMOSプロセスによつても、
数10ナノ秒にすることが可能である。従つて、乗算を
数100ナノーO秒で実行することが可能となる。一方
、直列乗算方式で被乗算数がnビット、乗数がmビット
の乗算を行つた場合は、n+mクロックを必要とする。
すなわち、本発明の乗算器は、直列乗算方式の乗算器と
比較して一』L−の時間で、乗算を実52(n+m)行
することが出来る。
4. As explained above, according to the present invention, for example, 8 bits x 8 bits multiplication requires 4 clocks, and generally when the multiplicand is n bits and the multiplier is m bits, the product of both is calculated using the field clock. be able to. Also, the data flow in one clock is 5 register Q
Partial product generation circuit-(>CLA adder, and CL
Since the A adder only performs the calculation of two numbers, the clock interval can be reduced by an N-channel MOS process.
It is possible to make it several tens of nanoseconds. Therefore, it is possible to perform multiplication in several hundred nanoseconds. On the other hand, when multiplication is performed using a serial multiplication method in which the multiplicand is n bits and the multiplier is m bits, n+m clocks are required.
That is, the multiplier of the present invention can perform 52 (n+m) multiplications in a time of 1'L- compared to a multiplier using a serial multiplication method.

また、部分積生成回路、CLA加算器を時分割で使用す
るため、並列方式と比較して、ハードウェア量及び消費
電力も少なくなる。
Furthermore, since the partial product generation circuit and the CLA adder are used in a time-sharing manner, the amount of hardware and power consumption are also reduced compared to the parallel method.

例えば、)MMI社の乗算器(型番67558)は、ブ
ースのアルゴリズムを用い、並列方式で8ビット×8ビ
ットの乗算を行うが、そのゲート数は約680である。
一方、本発明による8ビットX8ビット乗算器では、ゲ
ート数は約450で済む。以上述べたように、本発明に
よると、比較的少ないハードウェア量で、しかも高速に
乗算を実行することが可能となるので、マイクプロセッ
サーで制御されるのに適した、あるいは、マイクプロセ
ッサーと共に同一チップ上に製作されるのに適した乗算
回路を得ることができる。
For example, the MMI multiplier (model number 67558) uses Booth's algorithm to perform 8-bit x 8-bit multiplication in parallel, and has approximately 680 gates.
On the other hand, the 8-bit x 8-bit multiplier according to the present invention requires only about 450 gates. As described above, according to the present invention, it is possible to execute multiplication at high speed with a relatively small amount of hardware. A multiplication circuit suitable for being fabricated on a chip can be obtained.

図面の簡単な説明第1図は、本発明の一実施例を示す図
、第2図は、8bitx8bitを実行した時のタイミ
ング発生回路の出力を示す図、第3図は、第1図の部分
積生成回路の一構成例を示す図、第4図は、8b1t×
8bitの演算を行なつた時のデータの流れを示す図で
ある。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing the output of the timing generation circuit when executing 8 bit x 8 bit, and FIG. 3 is a diagram showing the part of FIG. 1. FIG. 4, a diagram showing an example of the configuration of a product generation circuit, is 8b1t×
FIG. 3 is a diagram showing the flow of data when performing 8-bit calculations.

1,7・・・レジスタ、2,3,8,9・・・シフトレ
ジスタ、4・・・タイミング発生回路、5・・・部分積
生成回路、6・・・CLA加算器、10・・・出力バッ
ファ。
1, 7...Register, 2,3,8,9...Shift register, 4...Timing generation circuit, 5...Partial product generation circuit, 6...CLA adder, 10... output buffer.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 負数は2の補数で表現するnビット長被乗数を、一
時記憶する第1のレジスターと、負数は2の補数で表現
するmビット長乗数(mは偶数とする)の中で、2^2
l{l=0、1、…、(m−2)/2}の重みをもつビ
ットを一時記憶する第1のシフトレジスターと、前記m
ビット長乗数Yの中で、2^2l^+^1{l=0、1
、…、(m−2)/2}の重みをもつビット及び重みが
2^−^1で常に0であるビットを一時記憶する第2の
シフトレジスターと、前記第1のレジスターの出力X、
前記第1のシフトレジスターのLSB(最下位ビット)
出力y_2_k、前記第2のシフトレジスターのLSB
出力y_2_k_−_1及びLSBよりひとつ上位のビ
ット出力y_2_k_+_1を入力とし、D_k=(y
_2_k_+_1+y_2_k−2y_2_k_+_1
)X−C_kC_k=y_2_k_+_1(1−y_2
_k・y_2_k_−_1)で求められる部分積D_k
、キャリーC_kを出力する部分積生成回路と、この部
分積生成回路の出力D_kをほとつの入力とし、キャリ
ーC_kをLSBへの桁上り入力とするCLA(Car
ryLookAhead)加算器と、このCLA加算器
の出力のうち、LSBを入力とする第3のシフトレジス
ターと、LSBよりほとつ上位のビットを入力とする第
4のシフトレジスターと、それ以外のビットを入力とし
、その出力を前記CLA加算器のもうほとつの入力とす
る第2のレジスターと、前記CLA加算器の出力、前記
第3のシフトレジスターの出力、前記第4のシフトレジ
スターの出力を入力とする出力バッファと、前記第1、
第2のレジスター及び第1、第2、第3、第4のシフト
レジスターに、ロード、シフトのタイミングを出力する
回路とを有し、クロック制御で乗算を行うことにより、
m/2クロックで乗算を実行し、しかも乗算結果を並列
的に得ることを特徴とする乗算回路。
1 Negative numbers are expressed in 2's complement in the first register that temporarily stores an n-bit multiplicand, and negative numbers are expressed in 2's complement in m-bit multiplier (m is an even number).
a first shift register that temporarily stores bits having a weight of l{l=0, 1, ..., (m-2)/2};
In the bit length multiplier Y, 2^2l^+^1{l=0, 1
, ..., (m-2)/2}, and a second shift register that temporarily stores bits with a weight of 2^-^1 and always 0, and an output X of the first register,
LSB (least significant bit) of the first shift register
Output y_2_k, LSB of said second shift register
The output y_2_k_-_1 and the bit output y_2_k_+_1 one higher than the LSB are input, and D_k=(y
_2_k_+_1+y_2_k-2y_2_k_+_1
)X-C_kC_k=y_2_k_+_1(1-y_2
Partial product D_k found by _k・y_2_k_-_1)
, a partial product generation circuit that outputs carry C_k, and a CLA (Car
ryLookAhead) adder, a third shift register that receives the LSB of the output of this CLA adder, a fourth shift register that receives most of the bits higher than the LSB, and other bits. a second register whose input is input and whose output is another input of the CLA adder; an output of the CLA adder, an output of the third shift register, and an output of the fourth shift register; an output buffer as an input;
It has a circuit that outputs load and shift timing to the second register and the first, second, third, and fourth shift registers, and performs multiplication under clock control.
A multiplication circuit characterized by executing multiplication in m/2 clocks and obtaining multiplication results in parallel.
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