JPS6129018B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS6129018B2
JPS6129018B2 JP8957778A JP8957778A JPS6129018B2 JP S6129018 B2 JPS6129018 B2 JP S6129018B2 JP 8957778 A JP8957778 A JP 8957778A JP 8957778 A JP8957778 A JP 8957778A JP S6129018 B2 JPS6129018 B2 JP S6129018B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
carry
circuit
arithmetic
output
signal
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.)
Expired
Application number
JP8957778A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5515583A (en
Inventor
Masaaki Yano
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
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 Nippon Electric Co Ltd filed Critical Nippon Electric Co Ltd
Priority to JP8957778A priority Critical patent/JPS5515583A/ja
Publication of JPS5515583A publication Critical patent/JPS5515583A/ja
Publication of JPS6129018B2 publication Critical patent/JPS6129018B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はデータ処理装置の演算部で使用される
ビツトスライス形演算回路に関する。
従来のビツトスライス形演算回路は、2入力の
データ(複数ビツト)に対して演算制御信号によ
り論理和、論理積および排他論理和などの論理演
算と加算および減算等の算術演算が行なわれるよ
うに設計されている。論理演算では入力データの
対応する各ビツトの間で指定された演算が行なわ
れ、その結果が他のビツト位置に影響を及ぼすこ
とはない。これに対し算術演算では、下位ビツト
の演算結果が上位ビツトに影響を与える場合があ
る。すなわち、加算の場合の桁上げと減算の場合
の負の桁上げである。
このため、高性能を要求される演算装置におい
ては下位ビツトからの影響をいかに速く上位ビツ
トに伝播するかが重要であり、このため先見桁上
げ方式、すなわち、キヤリー・ルツク・アヘツド
(carry look−ahead)方式が一般に用いられてい
る。
このキヤリー・ルツク・アヘツド方式とは加算
時間を短縮するため桁上げ信号の通過素子段数を
少なくすることにより前記桁上げ信号の伝播時間
を短縮する方式をいい、より詳細には、複数ビツ
トの演算回路をMビツトのグループに分け各グル
ープではMビツトの入力データのみから上位グル
ープへの桁上げの発生を示す信号と下位グループ
からの桁上げがある場合に上位グループへ伝播す
ることを示す信号とを生成し各グループで生成さ
れたそれらの信号と最下位ビツトへの桁上げ信号
とにより各グループへの桁上げ入力信号を生成す
る方式をいう。
第1図はこのような目的を達成するよう一般的
に用いられる4ビツトスライスの演算回路を示す
図あり、2つのデータ入力A=A3,A2,A1およ
びA0、B=B3,B2,B1およびB0に対し演算制御
信号S4,S3,S2,S1およびS0と桁上げ入力CIN
より演算結果F=F3,F2,F1およびF0と逐次桁
上げ出力Co+4、桁上げ発生出力Gおよび桁上げ
伝播出力Pが生成されている(なお0は最下位ビ
ツトを表わし、1、2、3と順次重みが増してい
る)。入力段論理回路11,12,13および1
4は同一の回路構成であり、その出力Xiおよび
Yi(i=0、1、2、3)はそれぞれ Xi=Ai・Bi・S3+Ai・i・S2 Yi=Ai・Bi・S3+Ai・・S2 ・(Ai+・Si+Bi・S0) で表わされる。
内部桁上げ発生回路15,16,17および1
8は算術演算(S4=論理“1”)のとき下位ビツ
トから上位ビツトへの桁上げ発生する回路であ
り、論理演算(S4=論理“0”)のときはその出
力が“0”になる。従つて、論理演算の場合に
は、出力Yiの内容がそのまま演算結果Fiとして
出力され、算術演算の場合には出力Yiの内容と
桁上げ発生回路の出力との排他論理和がとられ
て、演算結果Fiが発生する。逐次桁上げ出力Co+
はこの演算回路からの桁上げを意味する出力で
次段の桁上げ入力CINに接続されるが、従属段数
が増加することにともなう遅延時間の増加が著し
いという欠点を有する。桁上げ発生出力Gはこの
演算回路への入力データAおよびBから(桁上げ
入力CINの状態に関係なく)桁上げが発生したこ
とを示す出力で加算の場合は入力データの加算結
果AプラスBが15を越える場合、また減算の場合
は入力データの減算結果AマイナスBが0を越え
る場合に論理“1”となる。また、桁上げ伝播出
力Pは、下位の演算回路からの桁上げが上位の演
算回路へ伝播することを示す出力で加算の場合は
入力データの加算結果AプラスBが15、減算の場
合は入力データの減算結果AマイナスBが0のと
きのみ論理“1”となる。
演算制御入力S0,S1,S2,S3およびCINと出力
F,PおよびGの関係を第2図に示す。
第3図は以上のように発生した複数の桁上げ発
生出力Gと複数の桁上げ伝播出力Pをまとめるキ
ヤリー・ルツク・アヘツド回路であり、第4a図
および第4b図に示すような構成で用いられる。
第4図a図には16ビツトの演算装置の例で、第1
図で示した演算回路21,22,23,および2
4と第3図で示したキヤリー・ルツク・アヘツド
回路25の桁上げ信号に対する関係が示されてい
る。例えば、論理回路23への桁上げ入力が論理
“1”になるのは、論理回路21および22の桁
上げ伝播出力Pがともに論理“1”で装置への桁
上げ入力26が論理“1”のときまたは論理回路
21の桁上げ発生出力Gが論理“1”で論理回路
22の桁上げ伝播出力Pが論理“1”のとき、ま
たは論理回路22の桁上げ発生出力Gが論理
“1”のときである。第4b図は64ビツトの演算
装置であり、演算回路31−1から31−4,3
2−1から32−4,33−1から33−4およ
び34−1から34−4とキヤリー・ルツク・ア
ヘツド回路35,36,37,38および39と
の間の桁上げ信号の関係について示した図であ
る。キヤリー・ルツク・アヘツド回路39は16ビ
ツト毎の演算回路グループ間のキヤリー・ルツ
ク・アヘツド回路であり、例えば、演算回路33
−1、先見桁上げ回路37への桁上げ信号40が
論埋“1”となるのは、演算回路31−1から3
1−4のグループと32−1から32−4のグル
ープの桁上げ伝播出力41および42がともに論
理“1”で装置への桁上げ入力43が論理“1”
のとき、または演算回路31−1から31−4の
グループの桁上げ発生出力44が論理“1”で演
算回路32−1から32−4のグループの桁上げ
伝播出力42が論理“1”のとき、または演算回
路32−1から32−4のグループの桁上げ発生
出力45が論理“1”のときである。
以上のようなキヤリー・ルツク・アヘツド回路
は高速演算装置に必須であるが、演算回路に比べ
て使用されるICの個数が非常に少ないこと(高
性能を要求されない場合は前述の従属接続が用い
られる)、他の用途への流用が困難なこと、従つ
て、管理費用等を考慮すると割高な価格になるこ
となどの欠点を有している。
本発明の目的は桁上げ制御入力を有するキヤリ
ー・ルツク・アヘツド回路を各演算回路に内蔵す
ることにより前記従来技術の欠点を除去したビツ
トスライス形演算回路を提供することにある。
本発明のビツトスライス形演算回路は、キヤリ
ー・ルツク・アヘツド型演算装置用の単位演算回
路において、外部から与えられた入力データを外
部から与えられた演算制御信号に基づいて演算す
る入力段論理回路と、外部から与えられる桁上げ
制御信号が第1の論理状態のときに下位の演算回
路からの桁上げ信号とは独立に前記入力データの
みに基づいて桁上げ発生出力と桁上げ伝播出力と
を発生し前記桁上げ制御信号が第2の論理状態の
ときに前記入力段論理回路の出力信号と前記下位
の演算回路からの桁上げ信号とに基づいて桁上げ
発生出力と桁上げ伝播出力とを発生する手段とを
含んで構成される。
次に本発明について図面を参照して詳細に説明
する。第5図に示す本発明のビツトスライス形演
算回路は、2つの入力データA=A3,A2,A1
よびA0、B=B3,B2,B1およびB0に対し演算制
御信号S4,S3,S2,S1およびS0と桁上げ信号50
により演算結果F=F3,F2,F1およびF0と逐次
桁上げ出力Co+4とが生成される。桁上げ信号5
0はG-1+G-2・P-1+G-3・P-2・P-3+G-4
P-3・P-2・P-1+G-5・P-4・P-3・P-2・P-1なる
関係で入力信号G-1,G-2,G-3,G-4,G-5,、
P-1,P-2,P-2,P-3およびP-4に基づいて生成さ
れる。またこれらの入力とデータ入力AおよびB
は第1の桁上げ発生出力(以下、桁上げ発生出力
と称す)Gおよび第2の桁上げ発生出力(以下、
桁上げ伝播出力と称す)Pにも関与している。入
力段論理回路51,52,53および54は同一
の回路構成でその出力XiおよびYiは第1図の説
明で示したと同様の式で表わされる。内部桁上げ
発生回路55,56,57および58は算術演算
(S4=1)のとき下位ビツトから上位ビツトへの
桁上げを発生する回路であり、論理演算(S4
0)のときは、その出力が論理“0”になるもの
である。論理演算の場合に出力Yiの内容が演算
結果Fiにそのまま出力される点に関しては第1
図の回路と同様である。内部桁上げ回路55,5
6,57および58に与えられてる桁上げ信号5
0は、第1図の桁上げ入力CINに対応するもので
下位の演算回路から与えられる信号に基づいて形
成される桁上げ信号である。この桁上げ信号は従
来は第3図に示す先見桁上げ回路において発生し
ていたものであるが(最下位を除いて)、本発明
においてはキヤリー・ルツク・アヘツド回路を演
算回路の内部に組み込んだ構成としたため、最大
下位4つのグループの桁上げ発生出力と桁上げ伝
播出力およびさらに下位からの桁上げ信号が与え
られている。これらの入力はG-1,P-1、G-2
P-2、G-3,P-3、G-4,P-4およびG-5であり、こ
れら入力と桁上げ信号50との関係は第4図a図
および第4b図を用いてした上述の説明の通りで
ある。この桁上げ信号50は前記の式にもとづき
ゲート回路59,60,61,62,63および
64により生成される。
このようなキヤリー・ルツク・アヘツド回路を
演算回路に付加した場合、ビツト幅が小さければ
外付けのキヤリー・ルツク・アヘツド回路が不要
になるが、ビツト幅が大きいとき(例えば64ビツ
ト)には第6図に示すように外付けのキヤリー・
ルツク・アヘツド回路が不要になる。すなわち演
算回路61−1から61−8で構成される下位32
ビツトの演算装置82と同様の回路構成の上位32
ビツトの演算装置83においてそれぞれ4個の演
算回路からの桁上げ発生生力Gと桁上げ伝播出力
Pとをまとめるキヤリー・ルツク・アヘツド回路
84,85および86と下位32ビツトの演算装置
82から上位32ビツトの演算装置への桁上げを発
生するキヤリー・ルツク・アヘツド回路87を必
要とする。これは従来のものに比べて外付けの桁
上げ回路がかなり減少しているが、まだ外付けの
回路量が多い。
このため第5図に示す本発明の一実施例はさら
に桁上げ制御信号Mを設けるとともにゲート回路
65,66,67および68を追加し、第6図に
おける外付けのキヤリー・ルツク・アヘツド回路
84,85および86を不用としている。すなわ
ち、桁上げ制御信号Mが“0”のときゲート回路
66の出力は論理“1”ゲート回路68の出力は
論理“0”となつて桁上げ発生出力Gおよび桁上
げ伝播出力Pは入力データAおよびBからのみ決
定される。1方桁上げ制御信号が論理“1”のと
きG-1+G-2・P-1+G-3・P-2・P-3なる論理で決
定されるゲート回路67の出力は下位3個の演算
回路から桁上げ発生があることを示し、桁上げ伝
播出力の論理積P-1・P-2・P-3で決定されるゲー
ト回路66の出力は下位3個の演算回路が桁上げ
伝播条件にあることを示している。前記の桁上げ
発生信号はゲート68においてこの演算回路自身
の桁上げ伝播条件と論理積がとられこの演算回路
を含めた4個の演算回路全体の桁上げ発生出力G
を生成している。またゲート回路66の出力はこ
の演算回路自身の桁上げ伝播条件と合わせて全体
の桁上げ伝播出力Pを生成している。
第7図はこのような機能を有する演算回路を用
いて構成された64ビツトの演算装置を示す図であ
る。演算回路71−1,71−2,71−3,7
1−4,71−5,71−6,71−7および7
1−8から成る下位32ビツトの演算装置72と、
同様の回路構成の上位32ビツト演算回路72に対
し外付けの先見桁上げ回路74とから構成されて
いる。演算回路71−4からの出力信号75は演
算回路71−1,71−2,71−3および71
−4のグループ全体からの桁上げ発生信号Gであ
り、出力信号76は桁上げ伝播信号Pである。ま
た演算回路71−8からの出力信号77は演算回
路71−5〜71−8のグループ全体からの桁上
げ発生信号Gであり、出力信号78は桁上げ伝播
信号Pである。それらの信号と装置全体に対する
桁上げ入力CIとがキヤリー・ルツク・アヘツド
回路74に与えられて、上位32ビツトに対する桁
上げ入力79が生成されている。第7図の例から
も明らかなように外付けのキヤリー・ルツク・ア
ヘツド回路は極くわずかとなつているので、従来
のように専用の集積回路を不要としている。ま
た、第7図は64ビツトの演算装置の例であるが、
32ビツトの場合には外付けのキヤリー・ルツク・
アヘツド回路が全く不要になることも明らかであ
る。
本発明には、キヤリー・ルツク・アヘツド回路
を内蔵し、制御入力によつて下位の演算回路も含
めた桁上げ発生出力と桁上げ伝播出力を生成でき
るようにすることにより外付けのキヤリー・ルツ
ク・アヘツド回路を少なくできるという効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のビツトスライス形演算回路を示
す図、第2図は第1図の演算回路の動作を説明す
る図、第3図はキヤリー・ルツク・アヘツド回路
の図、第4a図および第4b図は桁上げ信号に注
目した第1図の演算回路と第3図のキヤリー・ル
ツク・アヘツド回路の関係を示す図、第5図は本
発明の一実施例を示す図、第6図は制御入力を設
ける前の第5図の演算回路によつて64ビツトの演
算装置を構成した場合の桁上げ信号の関係を示す
図および第7図は本発明の演算回路により64ビツ
トの演算装置を構成した場合の桁上げ信号の関係
を示す図である。 第1図から第7図において、11,12,1
3,14,51,52,53,54……入力段論
理回路、15,16,17,18,55,56,
57,58……内部桁上げ発生回路、21,2
2,23,24,31−1〜31−4,32−1
〜32−4,33−1〜33−4,34−1〜3
4−4,61−1〜61−8,71−1〜71−
8……ビツトスライス形演算回路、25,35,
36,37,38,39,84,85,86,8
7,74……外付け先見桁上げ回路、A0,A1
A2,A3,B0,B1,B2,B3……データ入力、F0
F1,F2,F3……演算結果出力、S0,S1,S2
S3,S4……演算制御入力、M……桁上げ制御入
力、G,G-1,G-2,G-3,G-4,G-5……桁上げ発
生信号、P,P-1,P-2,P-3,P-4……桁上げ伝播
信号。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 キヤリー・ルツク・アヘツド型演算装置用の
    単位演算回路において、 外部から与えられた入力データを外部から与え
    られた演算制御信号に基づいて演算する入力段論
    理回路と、 外部から与えられる桁上げ制御信号が第1の論
    理状態のときに下位の演算回路からの桁上げ信号
    とは独立に前記入力データのみに基づいて桁上げ
    発生出力と桁上げ伝播出力とを発生し前記桁上げ
    制御信号が第2の論理状態のときに前記入力段論
    理回路の出力信号と前記下位の演算回路からの桁
    上げ信号とに基づいて桁上げ発生出力と桁上げ伝
    播出力とを発生する手段とを含むことを特徴とす
    るビツトスライス形演算回路。
JP8957778A 1978-07-21 1978-07-21 Bit slice type arithmetic circuit Granted JPS5515583A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8957778A JPS5515583A (en) 1978-07-21 1978-07-21 Bit slice type arithmetic circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8957778A JPS5515583A (en) 1978-07-21 1978-07-21 Bit slice type arithmetic circuit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5515583A JPS5515583A (en) 1980-02-02
JPS6129018B2 true JPS6129018B2 (ja) 1986-07-03

Family

ID=13974646

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8957778A Granted JPS5515583A (en) 1978-07-21 1978-07-21 Bit slice type arithmetic circuit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5515583A (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5848142A (ja) * 1981-09-17 1983-03-22 Toshiba Corp 高速加算回路

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5515583A (en) 1980-02-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6301600B1 (en) Method and apparatus for dynamic partitionable saturating adder/subtractor
US7043520B2 (en) High-speed/low power finite impulse response filter
US4525797A (en) N-bit carry select adder circuit having only one full adder per bit
US6990510B2 (en) Wide adder with critical path of three gates
JPH0421889B2 (ja)
JPS595349A (ja) 加算器
JPH03204037A (ja) 自己チェック式加算器
US6578063B1 (en) 5-to-2 binary adder
JP3388819B2 (ja) 数値計算を実行するプロセスおよびそのプロセスを実現する演算装置
JP2000235479A (ja) 和・比較演算を実行するための方法および装置
US4700325A (en) Binary tree calculations on monolithic integrated circuits
Lo A fast binary adder with conditional carry generation
US7325025B2 (en) Look-ahead carry adder circuit
JPH0651953A (ja) 加算器
JP3412878B2 (ja) 不等桁上げ方式(varied carry scheme)を用いた高速加算器とそれに関連する方法
US5257217A (en) Area-efficient multiplier for use in an integrated circuit
US4890127A (en) Signed digit adder circuit
JPS6129018B2 (ja)
US4935892A (en) Divider and arithmetic processing units using signed digit operands
US5812521A (en) Static adder using BICMOS emitter dot circuits
US7035893B2 (en) 4-2 Compressor
US6334136B1 (en) Dynamic 3-level partial result merge adder
US6216147B1 (en) Method and apparatus for an N-nary magnitude comparator
US4979140A (en) Signed digit adder circuit
US6301597B1 (en) Method and apparatus for saturation in an N-NARY adder/subtractor