JPS605338A - 演算装置 - Google Patents
演算装置Info
- Publication number
- JPS605338A JPS605338A JP58113269A JP11326983A JPS605338A JP S605338 A JPS605338 A JP S605338A JP 58113269 A JP58113269 A JP 58113269A JP 11326983 A JP11326983 A JP 11326983A JP S605338 A JPS605338 A JP S605338A
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- JP
- Japan
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- output
- shifter
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- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
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- 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
- G06F7/544—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 for evaluating functions by calculation
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-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
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- G06F7/38—Methods or arrangements for performing computations using exclusively denominational number representation, e.g. using binary, ternary, decimal representation
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- G06F7/49905—Exception handling
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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
末完1]はデジタル信号処理に用いられる演算装置に関
する。
する。
従来例の構成々その問題点
近年、デジタル信号処理の手法は、LSI化が可能、高
積度化か可能等々の特徴から多くの注目を集めるように
なった。まだデジタル信号処理に特有な演算として、い
わゆる積和演算があげられる。
積度化か可能等々の特徴から多くの注目を集めるように
なった。まだデジタル信号処理に特有な演算として、い
わゆる積和演算があげられる。
すなわち、2へYiMの計算である。
この積和演算を高速に行うために、従来では第1図に示
す様な演算装置が用いられている。(1)は二つの入力
X、Yの間で乗算を行う乗算器、(2)(3)eユ入カ
ラッチ回路、(4)は乗算器(1)の出力と後述のア士
ユムレータ[以下、Accと称す〕(7)の出力との加
算を行う加算器、(5)(6)は入力ラッチ回路である
。
す様な演算装置が用いられている。(1)は二つの入力
X、Yの間で乗算を行う乗算器、(2)(3)eユ入カ
ラッチ回路、(4)は乗算器(1)の出力と後述のア士
ユムレータ[以下、Accと称す〕(7)の出力との加
算を行う加算器、(5)(6)は入力ラッチ回路である
。
前記Ac+c(7)&ま加算器(4)の出力を蓄えるも
ので、加算器(4)の出力に接続されである。また、こ
こで用いられる政体系は固定小数点で負数eま2の補数
で表現する場合を考える。
ので、加算器(4)の出力に接続されである。また、こ
こで用いられる政体系は固定小数点で負数eま2の補数
で表現する場合を考える。
以上のように構成された従来の演算装置について、以下
その動作について説明する。
その動作について説明する。
今、ΣNXi、Yiをめる場合について説明する。
−0
先ず、Acc (7)を“0”にクリアすると共に入力
X1人力YをX。、YOとし、それぞれ人力ラッチ回路
(2)。
X1人力YをX。、YOとし、それぞれ人力ラッチ回路
(2)。
(3)にセットし乗算を開始する。その後Acc (7
)の出力“0′を入力ラッチ回路(6)に、乗算器(1
)の出力Xo。
)の出力“0′を入力ラッチ回路(6)に、乗算器(1
)の出力Xo。
yoを入力ラッチ回路(5)に夫々ラッチすると共に、
乗算器(1)の入力ラッチ回路(2)、(3)にl1X
l、Ylをそれぞれラッチする。そして、これ以降は加
算器(4)と乗算器(1)を蛇行して動作させる。すな
わち、加算器(4)でX0YO+Xを計算させると共に
乗算器(1)ではXIY、を計算させる。また加算器(
4)でX0YO+X I Y 1を計算すると共に乗算
器(1)ではx2y、を計算させる。この動作をくり返
しN回行うことにより、最終的にi−j Ace (7
)にl X1Yiがまる。
乗算器(1)の入力ラッチ回路(2)、(3)にl1X
l、Ylをそれぞれラッチする。そして、これ以降は加
算器(4)と乗算器(1)を蛇行して動作させる。すな
わち、加算器(4)でX0YO+Xを計算させると共に
乗算器(1)ではXIY、を計算させる。また加算器(
4)でX0YO+X I Y 1を計算すると共に乗算
器(1)ではx2y、を計算させる。この動作をくり返
しN回行うことにより、最終的にi−j Ace (7
)にl X1Yiがまる。
↓=0
しかしながらここでオーバ・フ0−という問題を考える
必要がある。すなわち、加算器(4)内で次の2つのよ
うなことが発生した場合を考える。
必要がある。すなわち、加算器(4)内で次の2つのよ
うなことが発生した場合を考える。
ケースI:正数(データの最下位ピットMSBが“0”
)十正数(MSBが“0″)−負数(MSBが’1”)
ケース旧負数(MSBが“1”l)十負敢(MSBが“
l”)−正数(MSBが“O”) という現象が起った時、何らかの対策を講じる必要があ
る。従来では、この様な場合最大値もしくけ最小値をA
cc (7)にセットするという方法がとられている。
)十正数(MSBが“0″)−負数(MSBが’1”)
ケース旧負数(MSBが“1”l)十負敢(MSBが“
l”)−正数(MSBが“O”) という現象が起った時、何らかの対策を講じる必要があ
る。従来では、この様な場合最大値もしくけ最小値をA
cc (7)にセットするという方法がとられている。
すなわち、と述のケース■の場合は”011・・・1パ
という値をAcc (7)にセットし、ケース口の場合
には、4100・・0”という値をAcc (7)にセ
ットする。しかしながら、この方法では結果例大きな誤
差が含オれてしまう可能性がある。例えば、信号のパワ
ーをめる場合にはl xiの計算を行−0 うが、途中でオーバフローが発生して上述の様な処理を
行ったとすると、その結果は、正1〜いパワーの数分の
1に々ってし甘う。
という値をAcc (7)にセットし、ケース口の場合
には、4100・・0”という値をAcc (7)にセ
ットする。しかしながら、この方法では結果例大きな誤
差が含オれてしまう可能性がある。例えば、信号のパワ
ーをめる場合にはl xiの計算を行−0 うが、途中でオーバフローが発生して上述の様な処理を
行ったとすると、その結果は、正1〜いパワーの数分の
1に々ってし甘う。
発明の目的
本発明は積和演算の途中でオーパフ0−が発生した場合
も、従来よりも誤差の少ないオーバフロー処理が行える
演算装置を提供することを目的とする。
も、従来よりも誤差の少ないオーバフロー処理が行える
演算装置を提供することを目的とする。
発明の構成
本発明の演算装置は、二つの入力の積をめる乗算器と、
この乗算器の出力を最下位ヒツト方向へ任意ピットだけ
算術シフトを行うバレルシフタと、このバレルシフタの
出力を一方の入力とし、この一方の入力と他方の入力と
を加算する加算器と、この加算器での加算の結果オーパ
フ0−が発生した時に前記加算器の出力を最下位ピット
の方向へ1ピット分算術シフトさせるシフタと、このシ
フタの出力を蓄えるア士1ムレータと、前記加算器での
加算の結果オーパフO−が発生した時にカウントアツプ
するカウンタとを設け、このカウンタの計数値を前記バ
レルシフタにシフトすべきヒツト数として与えると共に
、前記ア士ユムレー夕の出力を加算器の前記他方の入力
とし、前記ア十ユムレータの出力を出力信号とし、積和
演算でオーバフローが発生した場合、前記バレルシフタ
及びシフタを用いて演算結果をシフトさせることにより
誤差の少ないオーバフロー処理を行うように構成したこ
とを特徴とする。
この乗算器の出力を最下位ヒツト方向へ任意ピットだけ
算術シフトを行うバレルシフタと、このバレルシフタの
出力を一方の入力とし、この一方の入力と他方の入力と
を加算する加算器と、この加算器での加算の結果オーパ
フ0−が発生した時に前記加算器の出力を最下位ピット
の方向へ1ピット分算術シフトさせるシフタと、このシ
フタの出力を蓄えるア士1ムレータと、前記加算器での
加算の結果オーパフO−が発生した時にカウントアツプ
するカウンタとを設け、このカウンタの計数値を前記バ
レルシフタにシフトすべきヒツト数として与えると共に
、前記ア士ユムレー夕の出力を加算器の前記他方の入力
とし、前記ア十ユムレータの出力を出力信号とし、積和
演算でオーバフローが発生した場合、前記バレルシフタ
及びシフタを用いて演算結果をシフトさせることにより
誤差の少ないオーバフロー処理を行うように構成したこ
とを特徴とする。
実施例の説明
以下末完1夕」の−実施例金弟2図に基ついて説明する
。(8)は乗算器、(9) (IIは入力ラッチ回路で
入力X1人力Yを夫々ラッチする。Q])ンまバレルシ
フタで、カウンタ02)で示される値だけ入力である乗
算器(8)の出力をtl’l上位トの方向にシフトして
出力する。(lは加算器、(1荀(15は入力ラッチ回
路、(+419は加算器(]3でオーバフローが発生す
ると入力である加算器q1の出力を最下位ピ・シトの方
向に1ヒツト算術シフトして出力するシフタで、オーバ
フローがなければ加算器α1の出力をシフトせずにその
まま通過させる。なお前記カウンタ@は加算器03でオ
ーパフ〇−が発生した時に内容は”′l″だけカウント
アツプされる。(171#iシフタOQの出力を蓄7す
るア士ユムレータ [以T’Accと称す1である。
。(8)は乗算器、(9) (IIは入力ラッチ回路で
入力X1人力Yを夫々ラッチする。Q])ンまバレルシ
フタで、カウンタ02)で示される値だけ入力である乗
算器(8)の出力をtl’l上位トの方向にシフトして
出力する。(lは加算器、(1荀(15は入力ラッチ回
路、(+419は加算器(]3でオーバフローが発生す
ると入力である加算器q1の出力を最下位ピ・シトの方
向に1ヒツト算術シフトして出力するシフタで、オーバ
フローがなければ加算器α1の出力をシフトせずにその
まま通過させる。なお前記カウンタ@は加算器03でオ
ーパフ〇−が発生した時に内容は”′l″だけカウント
アツプされる。(171#iシフタOQの出力を蓄7す
るア士ユムレータ [以T’Accと称す1である。
以−ヒのように構成された本実施例の演算装置に動作を
説明する。
説明する。
先ずAccすηとカウンタ@をリセットする。その結果
、バレルシフタ01)においてはシフト動作pま行われ
ず、乗算器(8)の出力はシフトされずに入力ラッチ回
路OQにラッチされる状悪となる。ここで入力X1人力
YにそれぞれXo、Yoを与え、これを入力ラッチ回路
(910*でラッチして乗算を開始する。
、バレルシフタ01)においてはシフト動作pま行われ
ず、乗算器(8)の出力はシフトされずに入力ラッチ回
路OQにラッチされる状悪となる。ここで入力X1人力
YにそれぞれXo、Yoを与え、これを入力ラッチ回路
(910*でラッチして乗算を開始する。
乗算結果はバしルシフタ01)を経由して入力ラッチ回
路(lGKラッチされる。しかし今、カウンタ(2)は
リセットさnているのでバレルシフタαηでシフト動作
は行われない。入力ラッチ回路OQにデータがラッチさ
れた時、同時に加算器(11のもう一方の入力ラッチ回
路(14)にはAcc(liの出力がラッチされ、この
二つの入力の加算か行われる。まだ入力ラッチ回路QΦ
(1Gにデータがラッチされると、すぐに乗算器(8)
の人力ラッチ回路(9) (10には夫々xl r Y
lがラッチされ乗算が開始される。その結果、XoYo
十〇の計算とX]・Ylの計算が並行して行われる。
路(lGKラッチされる。しかし今、カウンタ(2)は
リセットさnているのでバレルシフタαηでシフト動作
は行われない。入力ラッチ回路OQにデータがラッチさ
れた時、同時に加算器(11のもう一方の入力ラッチ回
路(14)にはAcc(liの出力がラッチされ、この
二つの入力の加算か行われる。まだ入力ラッチ回路QΦ
(1Gにデータがラッチされると、すぐに乗算器(8)
の人力ラッチ回路(9) (10には夫々xl r Y
lがラッチされ乗算が開始される。その結果、XoYo
十〇の計算とX]・Ylの計算が並行して行われる。
加算器04で行われていたXoYo+ oの計算結果は
シフタOQを経由してア士ユムレータα力に格納される
。今す」らかにオーパフD−は発生しないので、シフタ
(1,19ま動作しない。xoyoがAccaηに格納
されると、すぐに乗算器(ト)の入力ラッチ回路(14
)(至)か動作してそれぞれXoYO、XIYIをラッ
チする。またこの時来算器(8)の入力ラッチ回路(9
)(1(IにQま犬々、X2Y2がラッチされる。その
結果、XoYo十XIY1の計算とX2Y2の計算が並
行して行われる。
シフタOQを経由してア士ユムレータα力に格納される
。今す」らかにオーパフD−は発生しないので、シフタ
(1,19ま動作しない。xoyoがAccaηに格納
されると、すぐに乗算器(ト)の入力ラッチ回路(14
)(至)か動作してそれぞれXoYO、XIYIをラッ
チする。またこの時来算器(8)の入力ラッチ回路(9
)(1(IにQま犬々、X2Y2がラッチされる。その
結果、XoYo十XIY1の計算とX2Y2の計算が並
行して行われる。
加算器(」■内でオーバフローが発生しない時には、X
1YiがAccQ7)にめられる。
1YiがAccQ7)にめられる。
次に加算器q3内でオーパフD−が発生した場合につい
て説明する。今、XoYoにXIYlを加える段階でオ
ーバフローが発生したとする。そこでシフタOQが動作
し、加算器u3の出力はシフタ0→で1ピット最下位ピ
ットの方へ算術シフトされた後、Acc07)に格納さ
れる。そこでAccQ7)の値は(XOYO+X +M
)・2−リなる。以降の記述において、()′ば()内
のデータの最下位ピットか切捨てられた事を示すものと
する。オーバフロー信号は捷た、カウンタ(6)を1だ
けカウントアツプする。その結果xoy。
て説明する。今、XoYoにXIYlを加える段階でオ
ーバフローが発生したとする。そこでシフタOQが動作
し、加算器u3の出力はシフタ0→で1ピット最下位ピ
ットの方へ算術シフトされた後、Acc07)に格納さ
れる。そこでAccQ7)の値は(XOYO+X +M
)・2−リなる。以降の記述において、()′ば()内
のデータの最下位ピットか切捨てられた事を示すものと
する。オーバフロー信号は捷た、カウンタ(6)を1だ
けカウントアツプする。その結果xoy。
+xlylをめるのと並行して乗算器(8)で行われて
イi X、Y、の計算結果は、バレルシフタ(lυで1
ピット分最下位ピッ1〜の方向に算術シフトされ(X2
Y2)’・2−リなる。そこで入力ラッチ回路σaαG
の値は、それぞれ (XoYo+X+Yl)’ ・2 ’、 (X2Y2)
’ ・r’となり、両者の桁は一致し、加算器0で加算
を行うことができる。
イi X、Y、の計算結果は、バレルシフタ(lυで1
ピット分最下位ピッ1〜の方向に算術シフトされ(X2
Y2)’・2−リなる。そこで入力ラッチ回路σaαG
の値は、それぞれ (XoYo+X+Yl)’ ・2 ’、 (X2Y2)
’ ・r’となり、両者の桁は一致し、加算器0で加算
を行うことができる。
ココテ、さらK (XOYO+XIYl )’ ・2−
’十(X2Y2)’、2 ’をめる過程で新たにオー
バフローが発生したとする。そこで先程述べた様にシフ
タq→か動作し、Acc 07)には((XoYo+X
+Y+)’+ (X2Y2)’)’、2−27.、格納
すれる。またカウンタQ2がさらにカウントアツプされ
、その値は“2”′となり、今乗算器(8)で計算され
ているX8Y8の結果は2ピット分最下位ピット方向に
算術シフトされる。そこで入力ラッチ回路σ荀05の値
はそれぞれ ((XOYO+XIY1) + (X2Y2)’ブ2−
B、 ((X8Y8)’ルー2となり両者の桁eよ一致
し、加算器0で加算を行うことができる。
’十(X2Y2)’、2 ’をめる過程で新たにオー
バフローが発生したとする。そこで先程述べた様にシフ
タq→か動作し、Acc 07)には((XoYo+X
+Y+)’+ (X2Y2)’)’、2−27.、格納
すれる。またカウンタQ2がさらにカウントアツプされ
、その値は“2”′となり、今乗算器(8)で計算され
ているX8Y8の結果は2ピット分最下位ピット方向に
算術シフトされる。そこで入力ラッチ回路σ荀05の値
はそれぞれ ((XOYO+XIY1) + (X2Y2)’ブ2−
B、 ((X8Y8)’ルー2となり両者の桁eよ一致
し、加算器0で加算を行うことができる。
このようにしてΣ X1Yiを水めると、その結果■二
〇 eよ (Accuηのデータ)X2”“う> 9 (12)n
データ)の形でめられる。すなわち、最終結果に台筐れ
る誤差は、従来例で示したオーバフロー処理とけ全く異
なり、打ち切りによる誤差だけとなる。
〇 eよ (Accuηのデータ)X2”“う> 9 (12)n
データ)の形でめられる。すなわち、最終結果に台筐れ
る誤差は、従来例で示したオーバフロー処理とけ全く異
なり、打ち切りによる誤差だけとなる。
発明の詳細
な説明のように本発明の演算装置侃によると、積和演算
でオーバフローが発生した場合、バレルシフタおよびシ
フタを用いて演算結果をシフトさせるだめ、オーバフロ
ーが発生した時もこれに対処する事ができ、その処理結
果に含寸れる誤差は打ち切り誤差だけであり、従来から
行われている最大値、最小値設定によるオーへフD−処
理と比較した時、その誤差は格段に少なく、その実用的
効果は非常に太きいものである。
でオーバフローが発生した場合、バレルシフタおよびシ
フタを用いて演算結果をシフトさせるだめ、オーバフロ
ーが発生した時もこれに対処する事ができ、その処理結
果に含寸れる誤差は打ち切り誤差だけであり、従来から
行われている最大値、最小値設定によるオーへフD−処
理と比較した時、その誤差は格段に少なく、その実用的
効果は非常に太きいものである。
第1図eま従来の演算装置の構成図、第2図は本発明の
演算装置の一夫施例の構成図である。 (8)・・・乗s器、uU−・バレルシフタ、0幡・・
・カウンタ、o3・・・加’Jl−’!4 、aQ ・
・シフタ、1.lη−・・ア+ユムし−タ代理人 森
木 義 弘
演算装置の一夫施例の構成図である。 (8)・・・乗s器、uU−・バレルシフタ、0幡・・
・カウンタ、o3・・・加’Jl−’!4 、aQ ・
・シフタ、1.lη−・・ア+ユムし−タ代理人 森
木 義 弘
Claims (1)
- 1、 二つの入力の積をめる乗算器と、この乗算器の出
力を最下位ヒツト方向へ任意上・リドだけ算術シフトさ
せるバレルシフタと、このバレルシフタの出力を一方の
入力としこの一方の入力と他方の入力とを加算する加算
器と、この加算器での加算の結果オーパフ0−が発生し
た時に前記加算器の出力を最下位ヒツトの方向へ1ピッ
ト分算術シフトさせるシフタと、このシフタの出力を蓄
えるア士ユムレータと、前記加算器での加算の結果オー
バつ0−が発生した時にカウントアツプするカウンタと
を設け、このカウンタの計数値を前記バしルシフタにシ
フトすべきピット故として与えると共に、前記ア士1ム
しm9の出力を加算器のOfI記他方の入力とし、前記
ア+1ムレータの出力を出力信号とした演算装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58113269A JPS605338A (ja) | 1983-06-22 | 1983-06-22 | 演算装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58113269A JPS605338A (ja) | 1983-06-22 | 1983-06-22 | 演算装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS605338A true JPS605338A (ja) | 1985-01-11 |
JPH022187B2 JPH022187B2 (ja) | 1990-01-17 |
Family
ID=14607883
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58113269A Granted JPS605338A (ja) | 1983-06-22 | 1983-06-22 | 演算装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS605338A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6033629A (ja) * | 1983-08-04 | 1985-02-21 | Nec Corp | 演算装置 |
JPS6054070A (ja) * | 1983-09-02 | 1985-03-28 | Nec Corp | 演算装置 |
JPS6397810U (ja) * | 1986-12-15 | 1988-06-24 |
-
1983
- 1983-06-22 JP JP58113269A patent/JPS605338A/ja active Granted
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6033629A (ja) * | 1983-08-04 | 1985-02-21 | Nec Corp | 演算装置 |
JPS6054070A (ja) * | 1983-09-02 | 1985-03-28 | Nec Corp | 演算装置 |
JPH0235348B2 (ja) * | 1983-09-02 | 1990-08-09 | Nippon Electric Co | |
JPS6397810U (ja) * | 1986-12-15 | 1988-06-24 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH022187B2 (ja) | 1990-01-17 |
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