JPS61136169A - High-speed arithmetic unit - Google Patents
High-speed arithmetic unitInfo
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- JPS61136169A JPS61136169A JP25874084A JP25874084A JPS61136169A JP S61136169 A JPS61136169 A JP S61136169A JP 25874084 A JP25874084 A JP 25874084A JP 25874084 A JP25874084 A JP 25874084A JP S61136169 A JPS61136169 A JP S61136169A
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- column data
- column
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は画像処理など−ご用いられる高速演算装置に
関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a high-speed arithmetic device used in image processing and the like.
従来NΦ変換されたTVカメラ等の画像出力を処理する
ものとしてM x Nの配列内の積和演算を高速にて行
なう高速演算装置が用いられている。2. Description of the Related Art Conventionally, a high-speed arithmetic device that performs sum-of-products operations within an M x N array at high speed has been used to process image outputs from TV cameras and the like that have been subjected to NΦ transformation.
しかして、従来この種の高速演算装置として第3図に示
すようにM x Nの配列データとこの配列と同等のサ
イズを有するとともに夫々演算係数を有する係数レジス
タ1のデータをM x N個の乗算回路群2にて乗算す
るとともにN−1個の加算回路群3にて加算し積和演算
を行なうようにしたものがある。Conventionally, as shown in FIG. 3, this type of high-speed arithmetic device combines M x N array data and the data of coefficient register 1, which has the same size as this array and each has an operation coefficient, into M x N array data. There is a system in which a multiplier circuit group 2 performs multiplication and N-1 adder circuit groups 3 perform addition to perform a product-sum operation.
このものは配列内の演算を1回の動作クロックで行なう
ことができるため高速動作を期待することができるが、
この反面M x N個の乗算回路およびN−1個の加算
回路を用いるため回路規模が極めて大きくなり価格的に
も高価なものになる欠点があった。This device can perform operations within the array in one operation clock, so high-speed operation can be expected.
On the other hand, since M x N multiplier circuits and N-1 adder circuits are used, the circuit scale becomes extremely large and the cost becomes high.
そこで、回路規模を大巾に縮小するものさして多段の動
作で演算を行なうものがあるが、このものは演算速度が
著しく遅くなるため高速演算回路として用いることがで
きない。Therefore, there is a method for greatly reducing the circuit scale, which performs calculations in multiple stages, but this method has a significantly slow calculation speed and cannot be used as a high-speed calculation circuit.
この発明は上記欠点を除去するためなされたもので、充
分高速の演算速度を得られるとともに回路規模も縮小し
得、価格的にも安価にできる高速演算装置を提供するこ
とを目的とする。The present invention has been made to eliminate the above-mentioned drawbacks, and an object of the present invention is to provide a high-speed arithmetic device that can obtain sufficiently high arithmetic speed, reduce the circuit scale, and be inexpensive.
この発明にかかる高速演算装置は外部信号が与えられる
Nラインを有する書き込み読み出し可能なラインバッフ
ァのデータをライン毎にM×Nの記憶部を有するシフト
レジスタに記憶し、このシフトレジスタのM列データの
奇数列のものと偶数列のものを別々に出力し、これによ
って1回目の動作で半分の演算を行ない、2回目の動作
で残り半分の演算を行なうとともにこれらの演算結果よ
り最終演算結果を得るようlこしている。A high-speed arithmetic device according to the present invention stores data in a readable/writeable line buffer having N lines to which an external signal is applied in a shift register having an M×N storage section for each line, and stores M column data in this shift register. The odd-numbered columns and the even-numbered columns are output separately, so that half of the calculations are performed in the first operation, the remaining half of the calculations are performed in the second operation, and the final calculation result is obtained from these calculation results. I'm straining to get it.
この発明によれば2回の動作で配列内演算を行なうこと
ができるので充分に高速な演算速度を得られ、しかも1
回目と2回目の演算で演算部を共用できるので回路規模
を大巾に縮小でき、価格的に極めて安価にできる。According to this invention, since it is possible to perform an operation within an array in two operations, a sufficiently high operation speed can be obtained.
Since the arithmetic unit can be shared between the first and second calculations, the circuit scale can be greatly reduced and the cost can be made extremely low.
以下、この発明の一実施例を図百に従い説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
第1図において11はデータセレクタで、このデータセ
レクタ11にはNラインを有する書き込み読み出し可能
なラインバッファ12とM x Nの記憶部を有する係
数レジスタ13を接続している。In FIG. 1, reference numeral 11 denotes a data selector, and connected to this data selector 11 are a readable and writable line buffer 12 having N lines and a coefficient register 13 having an M.times.N storage section.
ここでデータセレクタ11は外部より与えられる信号を
ラインバッファ12が係数レジスタ13に書き込むため
のものである。Here, the data selector 11 is used by the line buffer 12 to write a signal applied from the outside into the coefficient register 13.
ラインバッファ12にはデータの書き込みアドレスをコ
ントロールするアドレスコントローラ14を接続してい
る。An address controller 14 that controls the data write address is connected to the line buffer 12.
また、ラインバッファ12IこはM x Nの記憶部を
有するシフトレジスタ15を接−続している。このシフ
トレジスタ15はラインバッファ13のNライフ分のデ
ータをライン毎に記憶するようにしている。Further, a shift register 15 having an M x N storage section is connected to the line buffer 12I. This shift register 15 stores data for N lives of the line buffer 13 for each line.
係数レジスタ13には係数セレクタ16を接続している
。このセレクタ16は係数レジスタ13のM列データの
奇数列のものと偶数列のものを選択して出力するように
している。A coefficient selector 16 is connected to the coefficient register 13. This selector 16 selects and outputs the odd-numbered columns and the even-numbered columns of the M-column data of the coefficient register 13.
シフトレジスタ15と係数セレクタ16に積和部17を
接続している。A product-sum unit 17 is connected to the shift register 15 and the coefficient selector 16.
この積和部17では1回目の動作クロックでシフトレジ
スタ15のM列データの奇数列のものつまり1,3,7
・・・・・・の列のデータと係数セレクタ16の奇数列
データとの積和演算結果を出力し、2回目の動作クロッ
クでシフトレジスタ15のM列データの偶数列にあった
ものと係数セレクタ16の偶数列データとの積和演算結
果を出力するよう番こしている。In this product-sum unit 17, at the first operation clock, the odd number columns of the M column data of the shift register 15, that is, 1, 3, 7, are processed.
It outputs the product-sum operation result of the column data of . It is arranged to output the product-sum operation result with the even number column data of the selector 16.
積和部17には格納レジスタ18を接続している。この
レジスタ18は積和部17での1回目の演算結果を格納
するものである。A storage register 18 is connected to the product-sum section 17 . This register 18 stores the first calculation result in the product-sum section 17.
また、積和部17と格納レジスタ18には加算部19を
接続している。この加算部19は格納レジスタ18に格
納された1回目の演算結果と積和部17からの2回目の
演算結果を加算し最終的な積和演算結果を出力するもの
である。Further, an adder 19 is connected to the product-sum unit 17 and the storage register 18. This adder 19 adds the first calculation result stored in the storage register 18 and the second calculation result from the product-sum unit 17, and outputs the final product-sum calculation result.
なお、第1図にて述べたラインバッファ12、シフトレ
ジスタ15、係数レジスタ13.係数セレクタ16、そ
して積和部エフのより具体的な接続関係は第2図にて表
わすことができる。Note that the line buffer 12, shift register 15, coefficient register 13 . A more specific connection relationship between the coefficient selector 16 and the product-sum unit F can be shown in FIG.
次に、その動作を述べる。Next, its operation will be described.
いま、外部からの信号がデータセレクタ11に与えられ
ると、同セレクタ11によってラインバッファ12か係
数レジスタ13に書き込まれる。Now, when an external signal is applied to the data selector 11, the selector 11 writes it into the line buffer 12 or the coefficient register 13.
その後ラインバッファ12のNラインのデータはライン
毎にシフトレジスタ15に一度に格納される。Thereafter, N lines of data in the line buffer 12 are stored line by line in the shift register 15 at once.
この状態で1回目の動作クロックが与えられもすると、
シフトレジスタ15のM列側の1.3.7−・・の奇数
列データと、係数セレクタ1Gにて選択された係数レジ
スタ13のM列側の奇数列データが積和部17に与えら
れ、ここで演算される。そしてこの積和部17での演算
結果は格納レジスタ18に一旦格納される。If the first operating clock is given in this state,
The odd number column data of 1.3.7-... on the M column side of the shift register 15 and the odd number column data on the M column side of the coefficient register 13 selected by the coefficient selector 1G are given to the product-sum unit 17, It is calculated here. The calculation result in the product-sum unit 17 is temporarily stored in the storage register 18.
次に2回目の動作クロックが与えられると、シフトレジ
スタ15のM列側の2.4.6−・・の偶数列データが
一旦奇数列にシフトされたのち出力され、このデータと
、係数セレクタ161こて選択された係数レジスタ13
のM列側の偶数列データが積和部17に与えられ演算さ
れる。そして、この演算結果と格納レジスタ18の前回
の演算結果が加算部19にて加算され最終的な積和演算
結果として出力される。Next, when the second operation clock is applied, the even column data of 2, 4, 6, etc. on the M column side of the shift register 15 is shifted to the odd column and then output, and this data and the coefficient selector 161 Trowel Selected Coefficient Register 13
The even column data on the M column side is given to the product-sum unit 17 and calculated. Then, this calculation result and the previous calculation result in the storage register 18 are added together in an adder 19 and outputted as the final product-sum calculation result.
このようをこすれば2回の動作クロックにて配列内の積
和演算を行なうことができるので第3図で述べたものに
比べ多小劣るが十分に高速の演算速度を得ることができ
る。また、1回目と2回目の動作クロックζこて共通の
積和部を用い演算を行なうので回路規模を第3図で述べ
たものに比べ大巾に縮小でき、これにより価格的に極め
て安価にできるとともに最近注目されているLSIなど
のように回路規模が限定されるものへの適用に極めて有
利でもある。By doing this, it is possible to perform the product-sum calculation within the array with two operation clocks, so that it is possible to obtain a sufficiently high calculation speed, although it is slightly inferior to that described in FIG. 3. In addition, since calculations are performed using the product-sum unit common to both the first and second operation clocks, the circuit scale can be greatly reduced compared to the one shown in Figure 3, making it extremely inexpensive. It is also extremely advantageous for application to devices with limited circuit scale, such as LSIs, which have been attracting attention recently.
なセ、この発明は上記実施例にのみ限定されず要旨を変
更しない範囲で適宜変形して実施できも例えば上述の実
施例ではラインバッファ12とシフトレジスタ15を別
々にしているが、ラインバッファ12をレジスタ構成に
してこのレジスタ中にシフトレジスタの機能をもたせる
よう−こしてもよい。また、上述の実施例では係数レジ
スタ13を用いているが、これに代わるデータ源がある
ならば同レジスタ13は省略することもできる。さらに
、上述の実施例では積和演算の例を述べたが、係数レジ
スタ13側に辞書機能をもたせシフトレジスタ15とパ
ターンマツチングを行なうような回路ζども適用するこ
とができる。Note that the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and can be implemented with appropriate modifications without changing the gist. It is also possible to construct a register so that the register functions as a shift register. Further, although the coefficient register 13 is used in the above embodiment, the register 13 can be omitted if there is an alternative data source. Further, in the above-described embodiment, an example of a product-sum operation was described, but a circuit ζ in which the coefficient register 13 side has a dictionary function and performs pattern matching with the shift register 15 can also be applied.
第1図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第2図
は同実施例の要部の接続関係を具体的に示すブロック図
、第3図は従来の高速演算装置の一例を示すブロック図
である。
1・・・係数レジスタ 2・・・乗算回路群3−・
加算回路群 11・・・データセレクタ12・・・
ラインバッファ 工3・・・係数レジスタ14・−アド
レスコントローラ
15・・・シフトレジスタ 16・・・係数セレク・
り17−・積和部 18・・・格納レジスタ1
9・・・加算部FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram specifically showing the connection relationship of the main parts of the same embodiment, and FIG. 3 is a block diagram showing an example of a conventional high-speed arithmetic device. It is a diagram. 1...Coefficient register 2...Multiplication circuit group 3--
Adder circuit group 11...data selector 12...
Line buffer Engineering 3... Coefficient register 14 - Address controller 15... Shift register 16... Coefficient select...
17--Product-sum section 18...Storage register 1
9...addition section
Claims (2)
読み出し自在なラインバッファと、このラインバッファ
のデータをライン毎に記憶するM×Nの記憶部を有する
シフトレジスタと、このシフトレジスタのM列データの
奇数列のものと偶数列のものを夫々別個に出力し夫々演
算を行なうとともにこれらの演算結果より最終演算結果
を出力する手段とを具備したことを特徴とする高速演算
装置。(1) A line buffer that can be written and read freely and has N lines to which external signals are applied, a shift register that has an M×N storage section that stores the data of this line buffer for each line, and M column data of this shift register. 1. A high-speed arithmetic device comprising means for separately outputting odd-numbered columns and even-numbered columns, performing arithmetic operations on each, and outputting a final arithmetic result from these arithmetic results.
を有し上記シフトレジスタのM列データの奇数列のもの
と上記係数レジスタのM列データの奇数列のものとの間
での演算をするとともに上記シフトレジスタのM列デー
タの偶数列のものと上記係数レジスタのM列データの偶
数列のものとの間での演算をするようなものであること
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の高速演算装置
。(2) The means has a coefficient register having an M×N storage section, and performs an operation between an odd numbered column of M column data of the shift register and an odd numbered column of M column data of the coefficient register. and performs an operation between the even-numbered columns of the M-column data of the shift register and the even-numbered columns of the M-column data of the coefficient register. The high-speed arithmetic device according to item 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25874084A JPS61136169A (en) | 1984-12-06 | 1984-12-06 | High-speed arithmetic unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25874084A JPS61136169A (en) | 1984-12-06 | 1984-12-06 | High-speed arithmetic unit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61136169A true JPS61136169A (en) | 1986-06-24 |
Family
ID=17324418
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25874084A Pending JPS61136169A (en) | 1984-12-06 | 1984-12-06 | High-speed arithmetic unit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61136169A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63170788A (en) * | 1987-01-09 | 1988-07-14 | Agency Of Ind Science & Technol | Image processor |
JP2009123074A (en) * | 2007-11-16 | 2009-06-04 | Mega Chips Corp | Image processing apparatus |
-
1984
- 1984-12-06 JP JP25874084A patent/JPS61136169A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63170788A (en) * | 1987-01-09 | 1988-07-14 | Agency Of Ind Science & Technol | Image processor |
JP2009123074A (en) * | 2007-11-16 | 2009-06-04 | Mega Chips Corp | Image processing apparatus |
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