JPS617716A - Digital filter - Google Patents
Digital filterInfo
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- JPS617716A JPS617716A JP12882184A JP12882184A JPS617716A JP S617716 A JPS617716 A JP S617716A JP 12882184 A JP12882184 A JP 12882184A JP 12882184 A JP12882184 A JP 12882184A JP S617716 A JPS617716 A JP S617716A
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- full adder
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-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H17/00—Networks using digital techniques
- H03H17/02—Frequency selective networks
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕J
この発明は、ディジタルフィルタ、特にディジタルビデ
オ信号のような高速のデータの信号処理に使用されるも
のに好適なディジタルフィルタに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] J This invention relates to a digital filter, and particularly to a digital filter suitable for use in signal processing of high-speed data such as digital video signals.
ディジタルフィルタとして、非巡回形(F I R)デ
ィジタルフィルタと巡回形ディジタルフィルタ(IIR
)とが知ら札でいる。As digital filters, there are acyclic (FIR) digital filters and cyclic digital filters (IIR).
) is the name tag.
ディジタルビデオ信号用の急峻な帯域制限フィルタ等の
用途においては、非巡回形ディジタルトフィルタと比較
してより低い次数即ちより簡単な/’%−ドウエアで所
望の特性が得られる巡回形ディジタルフィルタの実現が
期待されている。巡回形ディジタルフィルタの一構成方
法として、伝達関数の分母部分とその分子部分とを分離
して構成し、2入力の加算器のみで構成することが考え
られる。In applications such as steep band-limiting filters for digital video signals, cyclic digital filters that can obtain the desired characteristics with a lower order, i.e., simpler hardware, are used compared to acyclic digital filters. It is hoped that this will come true. One possible method for configuring a recursive digital filter is to configure the denominator part of the transfer function and its numerator part separately, and to configure it using only a two-input adder.
この場合には、フィードパ・ツク演算及びフィードフォ
ワード演算を行う必要があるため、高速論理素子を用い
て構成しなければならず、従って、消費電力が低いが、
動作速度の遅いCM’OSを使用できない問題点があっ
た。In this case, it is necessary to perform feedpack calculations and feedforward calculations, so it must be constructed using high-speed logic elements, so power consumption is low, but
There was a problem that CM'OS, which has a slow operating speed, could not be used.
従って、この発明は、低消費電力の低速の論理素子によ
り、ディジタルビデオ信号のような高速データの場合で
も、フィードフォワード演算を可能とし、巡回形フィル
タを実現できるディジタルフィルタの提供を目的とする
ものである。Therefore, an object of the present invention is to provide a digital filter that can perform feedforward calculations even in the case of high-speed data such as digital video signals, and can realize a cyclic filter using low-power, low-speed logic elements. It is.
この発明は、データの加算又は減算を行う時に入力デー
タを複数ビット毎に区切り、この区切られた複数ピント
の上位ピント側の複数ビット程遅延させて加算すると共
に、加算器の入力及び出力並びにキャリー伝播路の夫々
にパイプライン用レジスタを設ける演算方式(ビットス
ライス・パイプライン演算と称する。)を用いる。This invention divides the input data into multiple bits when adding or subtracting data, and adds the multiple bits with a delay in the higher-order bits of the divided multiple bits. An arithmetic method (referred to as bit slice pipeline arithmetic) is used in which a pipeline register is provided for each propagation path.
この発明は、入力ディジタル信号をnビット(nは正の
整数)毎に分割し、複数の加算器の一方の入力に上位の
nビット群程、入力ディジタル信号のa (aは正の
整数)サンプリング周期遅延させて供給すると共に、下
位の加算器のキャリー出力をaサンプリング周期遅延さ
せて次位の加算器のキャリー入力に供給するようになし
、入力を所定時間遅延させた後、2のべき乗又は2のべ
き乗分の1の係数を乗じて加算器の他方の入力に供給す
ることによって、所望のフィルタ特性を得るようにした
ディジタルフィルタであって、nビットの入力ディジタ
ル信号の各々を2系統に分割し、その一方をその加算器
の他方の入力に供給すると共に、他方をその加算器より
も上位又は下位の加算器の他方の入力に供給するように
したことを特徴とするディジタルフィルタである。This invention divides an input digital signal into every n bits (n is a positive integer), and inputs a (a is a positive integer) of the input digital signal to one input of a plurality of adders, the higher the n-bit group. In addition, the carry output of the lower adder is delayed by a sampling period and supplied to the carry input of the next adder, and after the input is delayed for a predetermined time, Or, a digital filter that obtains desired filter characteristics by multiplying by a coefficient of 1/2 to a power of 2 and supplying the result to the other input of the adder, in which each of the n-bit input digital signals is divided into two systems. A digital filter characterized in that one of the two is supplied to the other input of the adder, and the other is supplied to the other input of an adder higher or lower than the adder. be.
以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図において、1.2.3は、夫々フルアダーを示し
、これらのフルアダー1.2.3は、入力A及びBの加
算出力Sを発生すると共に、前段からのキャリー入力及
び次段へのキャリー出力の端子ををしている。この一実
施例は、第2図に示すように、単位遅延素子22を介さ
れ、係数器23により2−″の係数を乗じられたフィー
ドフォワードデータと、入力データXとを加算器21に
より加算する構成のものである。In Fig. 1, 1.2.3 indicates full adders, and these full adders 1.2.3 generate an addition output S of inputs A and B, and carry input from the previous stage and a carry input to the next stage. It has a carry output terminal. In this embodiment, as shown in FIG. 2, an adder 21 adds feedforward data that has been passed through a unit delay element 22 and multiplied by a coefficient of 2-'' by a coefficient multiplier 23, and input data X. It is configured to do this.
フルアダー1.2.3は、語長が3nピントのデータ同
士の加算を行うビットスライス・パイプライン演算方式
の構成とされている。第3図は、フルアダー1.2.3
により構成されたビットスライス・パイプライン方式の
加算器を示し、語長が3nビツトの一方の入力データX
及び語長が3nビツトの他方の入力データYの夫々がn
ビットずつに分割される。つまり、一方の入力データX
が下位から順にXL X2. X3に分割され、他方の
入力データYが下位から順にYl、 Y2. Y3に分
割される。Full Adder 1.2.3 is configured using a bit slice pipeline calculation method in which data with a word length of 3n points are added together. Figure 3 shows full adder 1.2.3
This shows a bit-slice pipeline adder configured with one input data X with a word length of 3n bits.
and the other input data Y with a word length of 3n bits are each n
Divided into bits. In other words, one input data
from the lowest to XL X2. X3, and the other input data Y is divided into Yl, Y2 . It is divided into Y3.
この入力データXL X2. X3が上位のnビット程
、遅延されて(この例では、Xiよりx2が1サンプリ
ング周期遅延され、X2よりx3が1サンプリング周期
遅延されている。)フルアダーl、2.3の一方の入力
端子に供給され、入力データYl、 Y2. Y3が同
様に上位ビット群程遅延されて、フルアダー1.2.3
の他方の入力端子に供給されている。This input data XL X2. X3 is delayed by the upper n bits (in this example, x2 is delayed by one sampling period from Xi, and x3 is delayed by one sampling period from X2.) One input terminal of full adder l, 2.3 and input data Yl, Y2. Y3 is similarly delayed as the upper bit group increases, and full adder 1.2.3
is supplied to the other input terminal of
フルアダー1のキャリー入力が0とされ、そのキャリー
出力が1サンプリング周期の遅延量のフリップフロップ
14を介して下位のフルアダー2のキャリー入力とされ
る。フルアダー2のキャリー出力が1サンプリング周期
の遅延量のフリップフロップ15を介して下位のフルア
ダー3のキャリー入力とされる。The carry input of the full adder 1 is set to 0, and its carry output is made the carry input of the lower full adder 2 via the flip-flop 14 with a delay of one sampling period. The carry output of the full adder 2 is input to the lower full adder 3 via a flip-flop 15 with a delay of one sampling period.
上述のnビットスライス・パイプライン構成の加算器に
よれば、フルアダー1.2.3の繰り返し動作の限界で
動作させることができ、30ビット同士を1個の加算器
により加算する時と比してフルアダー1.2.3として
低速度のものを使用することができる。According to the above-mentioned adder with the n-bit slice pipeline configuration, it is possible to operate at the limit of the repetitive operation of Full Adder 1.2.3, compared to when 30 bits are added together using one adder. A lower speed version can be used as a full adder 1.2.3.
この一実施例では、入力データx1、に2、×3の夫々
に2−1′の係数を乗じてフィードフォワードするため
、入力データをmビット、右にシフトしてフルアダーの
他方の入力端子に供給する。そのため、入力データ×1
、×2、X3をフルアダー1.2.3の夫々の一方の入
力端子に供給すると共に、入力データ×1、χ2、X3
の夫々を下位のmビットと上位の(n−m)’ビットと
に分割し、この上位の(n−m)ビットの夫々を1サン
プリング周期の遅延量のレジスタ1i、12.13を介
してフルアダー1.2.3の他方の入力端子の下位の(
n −m)ピントに供給する。In this embodiment, in order to feed forward the input data x1, 2 and x3 by multiplying them by a coefficient of 2-1', the input data is shifted to the right by m bits and sent to the other input terminal of the full adder. supply Therefore, input data x 1
, ×2, X3 to one input terminal of each of the full adders 1.2.3, and input data ×1,
are divided into lower m bits and upper (n-m)' bits, and each of these upper (n-m) bits is transmitted through registers 1i and 12.13 of delay amount for one sampling period. The lower (
n − m) Supply to the focus.
これと共に、フルアダー1及び2の入力×1及びχ2に
は、1サンプリング周期のタイミングのずれがあるので
、フルアダー2の入力x2の下位のmビットをレジスタ
を介することなく、フルアダー1の他方の入力端子の上
位のmビットに供給する。At the same time, since there is a timing difference of one sampling period between inputs x1 and χ2 of full adders 1 and 2, the lower m bits of input x2 of full adder 2 are transferred to the other input of full adder 1 without going through a register. Supplies the upper m bits of the terminal.
同様に、フルアダー2及び3の入力x2及びX3には、
1サンプリング周期のタイミングのずれがあるので、フ
ルアダー3の入力×3の下位のmビットをレジスタを介
することナク、フルアダー2の他方の入力端子の上位の
mビットに供給する。更に、フルアダー3の他方の入力
端子の上位のmビットとして、全て0のデータを供給す
る。Similarly, for inputs x2 and X3 of full adders 2 and 3,
Since there is a timing difference of one sampling period, the lower m bits of the input x 3 of the full adder 3 are supplied to the upper m bits of the other input terminal of the full adder 2 without passing through the register. Furthermore, data of all 0s is supplied as the upper m bits of the other input terminal of the full adder 3.
上述の構成によれば、各フルアダー1.2.3の出力S
L、 S2. S3は、入力データX1. X2. X
3を遅延させたデータに2−″を乗じて入力データXI
、 X2゜×3に加算したものとなり、第2図と同様の
フィードフォワード加算を行うことができる。第1図に
示すこの発明の一実施例では、右にシフトできるビット
数は、最大nビットまでである。According to the above configuration, the output S of each full adder 1.2.3
L, S2. S3 is the input data X1. X2. X
The input data XI is obtained by multiplying the data delayed by 3 by 2-''
, X2°×3, and feedforward addition similar to that shown in FIG. 2 can be performed. In one embodiment of the invention shown in FIG. 1, the number of bits that can be shifted to the right is up to n bits.
第4図は、この発明の他の実施例を示す。この例は、フ
ィードフ、−ワード加算を行う時の係数として、2’
(j!≧0)即ち左にlビットシフトの場合にこの発
明を適用したものである。FIG. 4 shows another embodiment of the invention. In this example, 2' is used as a coefficient when performing feedoff, -word addition.
(j!≧0), that is, the present invention is applied to the case of l-bit shift to the left.
第4図において、31.32.33の夫々は、nビット
のフルアダーであり、入力データXI、 X2゜×3が
フルアダー31.32.33の一方の入力端子に供給さ
れる。これと共に、入力データXi、 X2゜x3がレ
ジスタ41b、42b、43bに供給サレる。これらの
レジスタは、1サンプリング周期の遅延を生じさせるも
のである。フルアダー31のキャリー出力がフリップフ
ロップ44を介してフルアダー32のキャリー入力とさ
れ、フルアダー32のキャリー出力がフリップフロップ
45を介してフルアダー33のキャリー入力とされる。In FIG. 4, each of 31, 32, and 33 is an n-bit full adder, and input data XI, X2°×3 is supplied to one input terminal of the full adder 31, 32, and 33. At the same time, input data Xi, X2°x3 are supplied to registers 41b, 42b, and 43b. These registers provide a delay of one sampling period. The carry output of the full adder 31 is made to be the carry input of the full adder 32 via the flip-flop 44, and the carry output of the full adder 32 is made to be the carry input of the full adder 33 via the flip-flop 45.
この実施例は、フルアダーの出力をβビット左にシフト
するので、フルアダーの入力データの上位lビットが下
位のフルアダーの他方の入力端子の下位側に供給される
。この場合、nビット毎に1サンプリング周期の遅延量
のずれがあるので、レジスタ41a、42a、43aを
介されたlビットが下位のフルアダーの他方の入力端子
の下位側に供給される。フルアダー31の他方の入力端
子の下位lビットには、全て0のデータが加えられてい
る。In this embodiment, the output of the full adder is shifted to the left by β bits, so the upper l bits of the input data of the full adder are supplied to the lower side of the other input terminal of the lower full adder. In this case, since there is a delay amount of one sampling period for every n bits, l bits passed through the registers 41a, 42a, and 43a are supplied to the lower side of the other input terminal of the lower full adder. All 0 data is added to the lower l bits of the other input terminal of the full adder 31.
また、フルアダー31.32.33の他方の入力端子の
上位(n−#)ビットには、レジスタ41b、42b、
43bからの自己の入力データの下位(n−ρ)ビット
が供給される。この発明の他の実施例によれば、各フル
アダー31.32.33の出力SL、 S2.53は、
入力データXI、 X2. X3を遅延したものに2L
を乗じて入力データXI、 X2゜×3に加算したもの
となる。この他の実施例は、(l≦n)の場合に限らず
、(Il≧n)の任意のlビットのシフトが可能である
。但し、nビットのフルアダーの境を1個飛び越して左
にシフトする毎に、1サンプリング周期ずつ余分に遅延
する必要がある。Further, the upper (n-#) bits of the other input terminal of the full adder 31, 32, and 33 include registers 41b, 42b,
The lower (n-ρ) bits of its own input data from 43b are supplied. According to another embodiment of the invention, the output SL, S2.53 of each full adder 31.32.33 is:
Input data XI, X2. 2L for delayed X3
is multiplied by , and added to the input data XI, X2° x 3. In this other embodiment, it is possible to shift any l bits not only when (l≦n) but also when (Il≧n). However, each time the n-bit full adder boundary is skipped and shifted to the left, it is necessary to delay an extra sampling period.
上述のように、この発明によれば、nビ・ノドスライス
・パイプライン加算でフィードフォワード加算を実現で
きる。CMO3のフルアダーが低速であるとはいえ、サ
ンプリング周期が73nsecのディジタルビデオ信号
を8ビ・ノドスライス或いは、10ビットスライス程度
でもって行うパイプライン加算は、十分実用的である。As described above, according to the present invention, feedforward addition can be realized by n-bi node slice pipeline addition. Although the CMO3 full adder is slow, pipeline addition in which a digital video signal with a sampling period of 73 nsec is processed by 8-bit slices or 10-bit slices is sufficiently practical.
上述の実施例では、係数として2″1或いは2Iといっ
た最も単純なものを用いたが、多入力の加算器により、
2のべき乗に分解できる係数を使用することができる。In the above embodiment, the simplest coefficients such as 2"1 or 2I were used, but with a multi-input adder,
Coefficients that can be resolved into powers of two can be used.
更に、フィードフォワード係数が負の時は、フルアダー
の入力端に補数器を設ければ良い。Furthermore, when the feedforward coefficient is negative, a complementer may be provided at the input end of the full adder.
任意のIIRフィルタの伝達関数は、1次の伝達関数及
び2次の伝達関数の積に因数分解できるので、2次のI
IRフィルタが構成できれば、その縦続接続により全て
のIIRフィルタを実現できる。The transfer function of any IIR filter can be factorized into the product of a first-order transfer function and a second-order transfer function, so the second-order IIR
If IR filters can be configured, all IIR filters can be realized by cascading them.
第5図に示すのは、IIRフィルタの2次セクションの
一例を示す。第5図において、51.52が加算器、5
3.54が遅延素子、55.56.57.58が係数器
である。加算器51及び52が3入力の加算器となるの
で、2入力の加算器を用いた構成に変更すると、第6図
に示すものとなる。FIG. 5 shows an example of the second order section of an IIR filter. In FIG. 5, 51.52 is an adder, 5
3.54 is a delay element, and 55.56.57.58 is a coefficient multiplier. Since the adders 51 and 52 are 3-input adders, if the configuration is changed to a 2-input adder, it will be as shown in FIG. 6.
即ち、第5図のIIRフィルタの伝達関数の分母の伝達
関数が第6図において破線で囲んで示す回路部分60で
実現され、その分子の伝達関数が破線で囲んで示す回路
部分70で実現される。回路部分60は、加算器61.
62、遅延素子63.64、係数器65.66で構成さ
れ、フィードバック演算を行うものであり、回路部分7
0は、加算器71.72、遅延素子73.74.75、
係数器76.77で構成され、フィードフォワード演算
を行うものである。That is, the denominator transfer function of the transfer function of the IIR filter in FIG. 5 is realized in the circuit portion 60 shown surrounded by a broken line in FIG. 6, and the numerator transfer function is realized in the circuit portion 70 shown surrounded by the broken line. Ru. Circuit portion 60 includes adders 61 .
62, delay elements 63, 64, and coefficient multipliers 65, 66, and performs feedback calculations, and the circuit section 7
0 is an adder 71.72, a delay element 73.74.75,
It is composed of coefficient multipliers 76 and 77, and performs feedforward calculations.
第6図に示すIIRフィルタの入力データをXとし、出
力データをYとして伝達関数を求める。A transfer function is determined by setting the input data of the IIR filter shown in FIG. 6 to X and the output data to Y.
加算器61の出力をWとし、加算器62の出力を■とし
、遅延素子64の出力をUとし、係数器65.66の係
数を夫々bl、b2とすると、次式が成立する。但し、
Z −1は、単位遅延演算子である。Assuming that the output of the adder 61 is W, the output of the adder 62 is 2, the output of the delay element 64 is U, and the coefficients of the coefficient multipliers 65 and 66 are bl and b2, the following equation holds true. however,
Z −1 is a unit delay operator.
V=WZ−’+b I Z−’V
W=X+b 2 Z−’V
、、V/X= Z−’/ (1−b I Z−’−b
2 Z−”)また、係数器76.77の係数を夫々al
、a2とすると、
(V+a I Z−”V)Z−”+VZ−’a 2=Y
、・、Y/V=Z−” (1+a I Z−’+a 2
Z−”)となる。従って、伝達関数は、
Y/X−((1+a I Z−’+a 2 Z−”)
/ (1−b I Z−’−b 2 Z−2) )
・z−3と求まる。この伝達関数は、第5図に示すII
Rフィルタの伝達関数に対してz−3の項が付加された
ものである。つまり、固定遅延が3段増加しただけであ
り、両者は、同等のIIRフィルタとして考えられる。V=WZ-'+b I Z-'V W=X+b 2 Z-'V ,, V/X= Z-'/ (1-b I Z-'-b
2 Z-”) Also, the coefficients of the coefficient multipliers 76 and 77 are
, a2, (V+a I Z-"V)Z-"+VZ-'a 2=Y
,・,Y/V=Z-" (1+a I Z-'+a 2
Therefore, the transfer function is Y/X-((1+a I Z-'+a 2 Z-")
/ (1-b I Z-'-b 2 Z-2) )
・It is found as z-3. This transfer function is expressed as II shown in FIG.
The term z-3 is added to the transfer function of the R filter. In other words, the fixed delay is only increased by three stages, and both can be considered as equivalent IIR filters.
係数として、(al−=L a2=1/2.bl=1
/8.b2=1/16)を与えた時のrlRフィルタの
具体的構成を第7図及び第8図に夫々示す。第7図は、
第6図の回路部分60即ち上述の伝達関数の分母の項を
実現する回路構成を示し、第8図は、第6図の回路部分
70即ち上述の伝達関数の分子の項を実現する回路構成
を示す。As a coefficient, (al-=L a2=1/2.bl=1
/8. b2=1/16) is shown in FIG. 7 and FIG. 8, respectively. Figure 7 shows
The circuit portion 60 of FIG. 6, that is, the circuit configuration for realizing the denominator term of the above-mentioned transfer function, is shown, and FIG. 8 shows the circuit portion 70 of FIG. shows.
第7図において、81.82.83.84は、夫々8ビ
ツトのフルアダーを示し、フルアダー81の一方の入力
端子に語長16ビ7)の入力データXの下位の8ビツト
XLがレジスタ85を介して供給され、フルアダー82
の一方の入力端子に入力データXの上位の8ビツトXH
がレジスタ86を介して供給される。フルアダー81の
出力データがレジスタ87を介してフルアダー83の一
方の入力端子に供給され、フルアダー82の出力データ
がレジスタ88を介してフルアダー84の一方の入力端
子に供給される。フルアダー83の出力データがレジス
タ89を介して回路部分60の出力の下位8ビツトUL
として取り出され、フルアダー84の出力データがレジ
スタ90を介して回路部分60の出力の上位8ピツ)U
Hとして取り出される。In FIG. 7, 81, 82, 83, 84 indicate full adders of 8 bits each, and the lower 8 bits XL of input data Full adder 82
The upper 8 bits of input data X are input to one input terminal of
is provided via register 86. Output data of full adder 81 is supplied to one input terminal of full adder 83 via register 87, and output data of full adder 82 is supplied to one input terminal of full adder 84 via register 88. The output data of the full adder 83 is passed through the register 89 to the lower 8 bits UL of the output of the circuit section 60.
The output data of the full adder 84 is taken out as the upper eight bits of the output of the circuit section 60 via the register 90.
It is extracted as H.
フルアダー81及び82により、加算器61が構成され
、フルアダー83及び84により加算器62が構成され
てい・る。レジスタ87及び88は、遅延素子63と対
、応し、レジスタ89及び90は、遅延素子64と対応
している。The full adders 81 and 82 constitute an adder 61, and the full adders 83 and 84 constitute an adder 62. Registers 87 and 88 correspond to delay element 63 , and registers 89 and 90 correspond to delay element 64 .
(bl=、1/8)としているので、レジスタ89及び
90の上位5ビツトがフルアダー83及び84の他方の
入力端子の下位5ビツトにフィードバックされる。フル
アダー83の他方の入力端子の上位3ビツトにフルアダ
ー84の出力の下位3ビツトのデータが供給され、フル
アダー84の他方の入力端子の上位3ビツトに0のデー
タが供給され、右に3ビツトシフトされた遅延出力とレ
ジスタ87及び8日の出力との加算がフルアダー83及
び84によりなされる。Since (bl=1/8), the upper 5 bits of registers 89 and 90 are fed back to the lower 5 bits of the other input terminals of full adders 83 and 84. The data of the lower three bits of the output of the full adder 84 is supplied to the upper three bits of the other input terminal of the full adder 83, the data of 0 is supplied to the upper three bits of the other input terminal of the full adder 84, and the data is shifted three bits to the right. Full adders 83 and 84 add the delayed output and the output of register 87 and the 8th day.
(b2=1/16)としているので、レジスタ89及び
90の上位4ビツトがフルアダー81及び82の他方の
入力端子の下位4ビツトに夫々フィードハックされる。(b2=1/16), the upper 4 bits of registers 89 and 90 are feedhacked to the lower 4 bits of the other input terminals of full adders 81 and 82, respectively.
フルアダー81の他方の入力端子の上位4ビツトにフル
アダー84の出力の下位4ビツトのデータが供給され、
フルアダー82の他方の入力端子の上位4ビツトに0の
データが供給され、右に4ビソトシ、フトされた遅延出
力とレジスタ85及び86の出力との加算がフルアダー
81及び82によりなされる。The data of the lower 4 bits of the output of the full adder 84 is supplied to the upper 4 bits of the other input terminal of the full adder 81,
Data of 0 is supplied to the upper four bits of the other input terminal of the full adder 82, and the outputs of the registers 85 and 86 are added to the delayed output shifted four bits to the right by the full adders 81 and 82.
上述の回路部分60の出力データUL、UHが第8図に
示す回路部分70に入力される。第8図において、91
.92.93.94は、夫々8ビツトのフルアダーを示
し、フルアダー91の一方の入力端子に語長16ビソト
のデータUの下位の8ビツトULがレジスタ95を介し
て供給され、フルアダー92の一方の入力端子にデータ
Uの上位の8ビツトUHがレジスタ96を介して供給さ
れる。フルアダー91の出力データがレジスタ97を介
してフルアダー93の一方の入力端子に供給され、フル
アダー92の出力データがレジスタ98を介してフルア
ダー94の一方の入力端子に供給される。フルアダー9
3の出力データがIIRフィルタの出力Yの下位8ビツ
トYLとして取り出され、フルアダー94の出力データ
がIIRフィルタの出力yの上位8ビツトYHとして取
り出される。The output data UL and UH of the circuit section 60 described above are input to the circuit section 70 shown in FIG. In Figure 8, 91
.. 92, 93, and 94 each indicate an 8-bit full adder. The lower 8 bits UL of data U with a word length of 16 bits are supplied to one input terminal of the full adder 91 via the register 95, and one input terminal of the full adder 92 The upper 8 bits UH of data U are supplied to the input terminal via a register 96. Output data of full adder 91 is supplied to one input terminal of full adder 93 via register 97, and output data of full adder 92 is supplied to one input terminal of full adder 94 via register 98. full adder 9
The output data of the full adder 94 is taken out as the lower 8 bits YL of the output Y of the IIR filter, and the output data of the full adder 94 is taken out as the upper 8 bits YH of the output y of the IIR filter.
フルアダー91及び92により、加算器71が構成され
、フルアダー93及び94により加算器72が構成され
ている。レジスタ95及び96は、遅延素子73と対応
し、レジスタ97及び9日は、遅延素子75と対応して
いる。Full adders 91 and 92 constitute an adder 71, and full adders 93 and 94 constitute an adder 72. Registers 95 and 96 correspond to delay element 73, and registers 97 and 9 correspond to delay element 75.
(al=1)としているので、前段がらのデータUL、
UHがフルアダー9I及び92の他方の入力端子に供給
され、レジスタ95.96の遅延出力とデータUL、U
Hとの加算がフルアダー91及び92によりなされる。(al=1), so the data UL from the previous stage,
UH is supplied to the other input terminals of full adders 9I and 92, and the delayed outputs of registers 95 and 96 and data UL, U
Addition with H is performed by full adders 91 and 92.
(a2=1/2)としているので、レジスタ97の出力
と右に1ビツトシフトされたレジスタ95の出力とがフ
ルアダー93により加算される。Since (a2=1/2), the output of the register 97 and the output of the register 95 shifted by 1 bit to the right are added by the full adder 93.
この場合、遅延素子74と対応する2段のレジスタ99
及び100を介してレジスタ95の出力の上位7ビソト
がフルアダーの他方の入力端子の下位7ビツトに供給さ
れる。フルアダー93の最上位ビットには、レジスタ9
6の出力の最下位ビットがフリップフロップ101を介
して供給される。In this case, a two-stage register 99 corresponding to the delay element 74
and 100, the upper 7 bits of the output of the register 95 are supplied to the lower 7 bits of the other input terminal of the full adder. The most significant bit of the full adder 93 contains register 9.
The least significant bit of the output of 6 is provided via flip-flop 101.
1段のフリップフロップ101で良いのは、入力される
データUL及びUH間に1段の遅延量の差があるからで
ある。同様に、レジスタ98の出力と右に1ビツトシフ
トされると共にレジスタlO2及び103を介されたレ
ジスタ96の出力とがフルアダー94により加算される
。フルアダー94の他方の入力端子の最上位ビットには
、0のビットを供給すれば良い。The reason why one stage of flip-flop 101 is sufficient is because there is a delay amount difference of one stage between the input data UL and UH. Similarly, the output of register 98 and the output of register 96 which has been shifted one bit to the right and passed through registers 1O2 and 103 are added by full adder 94. A 0 bit may be supplied to the most significant bit of the other input terminal of the full adder 94.
この発明によれば、ビットスライス・パイプライン演算
を用いてフィードフォワード演算を行うことにより、比
較的低速であるが、CMO3等の低消費電力の素子によ
りディジタルフィルターを構成することが可能とできる
。According to the present invention, by performing a feedforward operation using a bit slice pipeline operation, it is possible to construct a digital filter using a relatively slow but low power consumption element such as a CMO3.
第1図はこの発明の一実施例のブロック図、第2図及び
第3図はこの発明の一実施例の説明に用いるブロック図
、第4図はこの発明の他の実施例のブロック図、第5図
及び第6図はこの発明を適用することができるIIRフ
ィルタの一例の説明に用いるブロック図、第7図及び第
8図はこの発明を第7図に示すIIRフィルタに適用し
た場合の構成を示すブロック図である。
I、2.3.31.32.33:nビット入力のフルア
ダー、81.82.83.84.91.92.93.9
4:8ビツト入力のフルアダー。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of this invention, FIGS. 2 and 3 are block diagrams used to explain one embodiment of this invention, and FIG. 4 is a block diagram of another embodiment of this invention. 5 and 6 are block diagrams used to explain an example of an IIR filter to which the present invention can be applied, and FIGS. 7 and 8 are block diagrams showing a case where the present invention is applied to the IIR filter shown in FIG. FIG. 2 is a block diagram showing the configuration. I, 2.3.31.32.33: Full adder with n-bit input, 81.82.83.84.91.92.93.9
4: Full adder with 8-bit input.
Claims (1)
割し、複数の加算器の一方の入力に上位のnビット群程
、上記入力ディジタル信号のa(aは正の整数)サンプ
リング周期遅延させて供給すると共に、下位の加算器の
キャリー出力を上記aサンプリング周期遅延させて次位
の加算器のキャリー入力に供給するようになし、上記入
力を所定時間遅延させた後、2のべき乗又は2のべき乗
分の1の係数を乗じて上記加算器の他方の入力に供給す
ることによって、所望のフィルタ特性を得るようにした
ディジタルフィルタであって、上記nビットの入力ディ
ジタル信号の各々を2系統に分割し、その一方をその加
算器の上記他方の入力に供給すると共に、他方をその加
算器よりも上位又は下位の加算器の上記他方の入力に供
給するようにしたことを特徴とするディジタルフィルタ
。The input digital signal is divided into n bits (n is a positive integer), and the higher the n-bit group is input to one input of a plurality of adders, the more the a (a is a positive integer) sampling period delay of the input digital signal. At the same time, the carry output of the lower adder is delayed by the a sampling period and is supplied to the carry input of the next adder, and after the input is delayed for a predetermined time, A digital filter that obtains desired filter characteristics by multiplying a coefficient of 1 to a power of 2 and supplying the resultant to the other input of the adder, wherein each of the n-bit input digital signals is It is characterized in that it is divided into two systems, one of which is supplied to the other input of the adder, and the other is supplied to the other input of an adder higher or lower than that adder. digital filter.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59128821A JPH0624310B2 (en) | 1984-06-22 | 1984-06-22 | Digital Filter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP59128821A JPH0624310B2 (en) | 1984-06-22 | 1984-06-22 | Digital Filter |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS617716A true JPS617716A (en) | 1986-01-14 |
JPH0624310B2 JPH0624310B2 (en) | 1994-03-30 |
Family
ID=14994245
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59128821A Expired - Fee Related JPH0624310B2 (en) | 1984-06-22 | 1984-06-22 | Digital Filter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0624310B2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6338332A (en) * | 1986-07-30 | 1988-02-18 | アドバンスト・マイクロ・ディバイシズ・インコーポレーテッド | Signal processing with word slicing |
US4862402A (en) * | 1986-07-24 | 1989-08-29 | North American Philips Corporation | Fast multiplierless architecture for general purpose VLSI FIR digital filters with minimized hardware |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS58162120A (en) * | 1982-03-23 | 1983-09-26 | Toshiba Corp | Transversal filter |
JPS5922427A (en) * | 1982-07-28 | 1984-02-04 | Anritsu Corp | Accumulator |
-
1984
- 1984-06-22 JP JP59128821A patent/JPH0624310B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58162120A (en) * | 1982-03-23 | 1983-09-26 | Toshiba Corp | Transversal filter |
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0624310B2 (en) | 1994-03-30 |
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