JPS6182234A - Multiplier circuit - Google Patents

Multiplier circuit

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JPS6182234A
JPS6182234A JP20491184A JP20491184A JPS6182234A JP S6182234 A JPS6182234 A JP S6182234A JP 20491184 A JP20491184 A JP 20491184A JP 20491184 A JP20491184 A JP 20491184A JP S6182234 A JPS6182234 A JP S6182234A
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JP
Japan
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multiplier
data
register
circuit
accumulator
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Pending
Application number
JP20491184A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuo Suganuma
管沼 一雄
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F7/00Methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
    • 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
    • G06F7/544Methods 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
    • G06F7/5443Sum of products

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Abstract

PURPOSE:To realize high speed and high integration, and also to execute easily initializing of an accumulator register by using cumulative data as only one input signal to be added, and adding it simultaneously in an addition process of the partial product of each digit of a multiplying circuit. CONSTITUTION:A multiplier Xin and a multiplicant Yin are supplied to a full adder array 21 being a digital multiplier through registers 1, 2, respectively. Product data of a multiplier and a multiplicant obtained from the full adder array 21 is supplied to an accumulation register 7 to which a clock signal CK is supplied through a carry foresight circuit CLA22. An output of the accumulator register 7 is outputted from an external terminal 4, also supplied to an accumulator controlling circuit 9, brought to data conversion so that it is added and subtracted to and from product data of the full adder array 21 by a cumulative signal ACC and an adding and subtracting signal ADD/SUB, inputted selectively to an addition process of the partial product of each digit of the full adder array 21 through a line 19 and added.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、乗算データの加算または減算による累算も
可能な乗算器回路に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a multiplier circuit that is also capable of accumulation by addition or subtraction of multiplied data.

〔発明の技術的背景〕[Technical background of the invention]

一般に、この種の乗算器回路(乗算器−累算器回路)は
、例えば第7図に示すように構成されている。すなわち
、乗数Xinおよび被乗数Y l nはそれぞれ、X、
Yレジスタ1,2に供給され、これらの入力データはラ
イン11.12を介してディノタル乗算器としてのフル
アダーアレイ3に供給される。このフルアダーアレイ3
から得られる乗数Xjnと被乗数Yinとの積データは
、各ビット毎に桁上げ先見回路(以下、単にCLA回路
と略称する)4を介して合計回路5に供給される。この
合計回路5の出力データは、各ビット毎にCLA回路6
を介して、クロック信号CKが供給される累算器レジス
タ7に供給される。累算器レジスタ7の出力データは、
外部端子8から出力されるとともに、ライン17を介し
て累算器制御回路9に供給される。この累算器制御回路
9には、累算信号ACCおよび加減算信号ADD/SU
Bの2つの制御信号が供給され、これらの制御信号に応
じて上記累算器レジスタ7の出力データが、上記フルア
ダーアレイ3からCLA回路4を介して合計回路5に供
給される積データに加算まだは減算されるようにデータ
変換される。そして、この変換されたデータがライン1
9を介して合計回路5へ供給されて累算されるようにな
っている。
Generally, this type of multiplier circuit (multiplier-accumulator circuit) is configured as shown in FIG. 7, for example. That is, the multiplier Xin and the multiplicand Y l n are respectively X,
Y registers 1, 2 are fed, and these input data are fed via lines 11.12 to a full adder array 3 as a dinotal multiplier. This full adder array 3
The product data of the multiplier Xjn and the multiplicand Yin obtained from the above is supplied to the summation circuit 5 via a carry look-ahead circuit (hereinafter simply referred to as a CLA circuit) 4 for each bit. The output data of this summation circuit 5 is sent to a CLA circuit 6 for each bit.
via the accumulator register 7, which is supplied with the clock signal CK. The output data of accumulator register 7 is
It is output from external terminal 8 and is also supplied to accumulator control circuit 9 via line 17. This accumulator control circuit 9 includes an accumulation signal ACC and an addition/subtraction signal ADD/SU.
Two control signals B are supplied, and in response to these control signals, the output data of the accumulator register 7 is converted into product data supplied from the full adder array 3 to the summation circuit 5 via the CLA circuit 4. Data is converted so that addition and subtraction are performed. And this converted data is line 1
9 to the summation circuit 5 for accumulation.

第8図は、上記第7図における一点鎖線20で囲んだ回
路の具体的な構成例を示すもので、16ビツト×16ビ
ツトの2進数の2の補数表示によシ乗算を行なう乗算回
路と合計回路とを実現している。第8図において、四角
で囲んだA、H,Fのブロックはそれぞれ、ビット積、
ビット積入力を含む半加算器、ビット積入力を含む全加
算器を示しており、また、丸で囲んだH,Fはそれぞれ
単なる(ビット積入力を含ま々い)半加算器、全加算器
を示すものである。
FIG. 8 shows a specific configuration example of the circuit surrounded by the dashed-dotted line 20 in FIG. A total circuit is realized. In Figure 8, the blocks A, H, and F surrounded by squares are bit products, respectively.
A half adder with a bit product input and a full adder with a bit product input are shown, and the circled H and F are respectively a simple half adder (including a bit product input) and a full adder. This shows that.

なお、四角で囲んだalおよび符号付きか符号なしかを
決定する信号TCが供給されるアンドダー) ANDは
、ブロックにダッシュを付して示したビット積を含む半
加算器、ビット積入力を含む全加算器とともに符号ビッ
トの補正を行なうだめのものであり、 Xs ”’ TC−X15 Ys := ’rc HY 15 a=Tc、(X15+Y15 ) +TC(X15 ・
Yts )なる関係を有している。この符号ビットに関
する補正および生成については周知であるためその説明
は省略する。
The ANDer is supplied with a boxed al and a signal TC that determines whether the block is signed or unsigned. This is used to correct the sign bit along with the full adder, and Xs ''' TC-X15 Ys := 'rc HY 15 a=Tc, (X15+Y15) +TC(X15 ・
Yts). Since the correction and generation of this code bit is well known, the explanation thereof will be omitted.

今、乗数をX、被乗数をYとすると、周知の如くその積
Pは、 P=X−Y      ・・・(1) である。ここで、乗数Xおよび被乗数Yはそれぞれ、次
式(2) 、 (3)で表わすことができる。
Now, if the multiplier is X and the multiplicand is Y, then as is well known, the product P is P=X-Y (1). Here, the multiplier X and the multiplicand Y can be expressed by the following equations (2) and (3), respectively.

X=−Xs・215+ΣXi ・Z’−’=−Xa ・
215−1−x* ・−・(2)j=1 Y=−Ys・215+ΣYi ・2 ’−’ =−Ys
 ・Z15+y* ・、(3)ト1 よって、積Pは、 P=X*・Ys−Xs−Ys・2−Ys・Xs・215
+X5−Ya −230 =(Xs−Ys −Xs−Ys)・2  +)(*・7
*+X8・Ys・Z+Ys−W;・215+Xs・2 
+Y8・215       ・・・(4)と々る。こ
こで、Xs、Ysは各々X*、Y*の各ビットを反転さ
せたものである。さらに、第15ビツト目での丸め機能
(第8図中でRNDと示す)を有するものとすると、最
終的な乗算器3の出力データQはIQ=P−1−2Jと
なる。
X=-Xs・215+ΣXi ・Z'-'=-Xa ・
215-1-x* ・-・(2) j=1 Y=-Ys・215+ΣYi ・2 '-' =-Ys
・Z15+y* ・, (3) 1 Therefore, the product P is: P=X*・Ys−Xs−Ys・2−Ys・Xs・215
+X5-Ya -230 = (Xs-Ys -Xs-Ys)・2 +)(*・7
*+X8・Ys・Z+Ys−W;・215+Xs・2
+Y8・215...(4) Totoru. Here, Xs and Ys are the inverted bits of X* and Y*, respectively. Furthermore, if a rounding function at the 15th bit (indicated by RND in FIG. 8) is provided, the final output data Q of the multiplier 3 will be IQ=P-1-2J.

この乗算器3の出力データQに累算器レジスタ7の出力
データRを合計回路5により加算または減算した場合、
合計回路5の出力データSは各々、 S=Q十ΣR1・21−1         ・・・(
5)i または、 5=Q−ΣR1・2′−1・・・(6)i=1 と表わすことができる。この回路においては、m−35
であり、これは累算器レジスタ7のビット数と等しく、
つまり乗算器3より出力される複数の積を累算するのに
充分なビット長を持−10= だせるため、各入力レジスタ1,2のビット長の2倍よ
りさらに3ビット分拡張用に長いビットを設けたもので
ある。
When the output data R of the accumulator register 7 is added or subtracted from the output data Q of the multiplier 3 by the summation circuit 5,
The output data S of the summation circuit 5 are each as follows: S=Q0ΣR1・21-1...(
5) i Or, it can be expressed as 5=Q-ΣR1·2'-1...(6) i=1. In this circuit, m-35
, which is equal to the number of bits in accumulator register 7,
In other words, it has enough bit length to accumulate multiple products output from multiplier 3, so it is longer than twice the bit length of each input register 1 and 2 by 3 bits for expansion. It is equipped with a bit.

〔背景技術の問題点〕[Problems with background technology]

ところで、乗算器および累算器には高速化が望まれてい
るが、上記のように沫算器3と合計回路5とを分離し、
各々独立した加算器により乗算−累算器を実現した場合
、まず、乗算器3の信号伝播時間を見ると、加算すべき
要素の数としては、直中の桁であるQ15が経路として
最大で、との積データQI5を生成するための全加算器
16段の和信号伝播時間アとさらに積データQ16から
Q 、? 4を生成するだめの全加算器15段と半加算
器4段のキャリー信号伝播時間の総和が乗算器3の出力
遅延時間となる。
Incidentally, it is desired that the multiplier and the accumulator be faster, but as mentioned above, the multiplier 3 and the summation circuit 5 are separated,
When a multiplier-accumulator is implemented using each independent adder, first looking at the signal propagation time of multiplier 3, Q15, which is the immediate digit, has the maximum number of elements to be added as a path. , and the sum signal propagation time a of the 16 stages of full adders to generate product data QI5, and further product data Q16 to Q, ? The output delay time of the multiplier 3 is the sum of the carry signal propagation times of the 15 stages of full adders and the 4 stages of half adders for generating 4.

さらに、累算するために合計回路5の全加算器における
下11′fビットから一ヒ位ビットに伝播するキャリー
信号の遅延時間が加わり、高速化の実現が困難である。
Furthermore, the delay time of the carry signal propagating from the lower 11'f bit to the first bit in the full adder of the summation circuit 5 is added for accumulation, making it difficult to achieve high speed.

そこで、高速化を図るだめに、前記CLA回路4.6を
設けているが、乗算器3の最終段の加算器にのみCLA
回路4を設けた場合、乗算器3の積データQの生成は高
速化できても、合計回路5の加算器のキャリー信号の伝
播時間が遅くなる。一方、合計回路5の加算器にのみC
I、A回路6を設けた場合、乗算器3の積データQを生
成するキャリー信号の伝播時間が遅いため、どちらか片
側にのみCLA回路を設けたのではほとんど効果が得ら
れない。従って、高速化を実現するためには、乗算器3
と合計回路5各々にCLA回路を設ける必要があり、こ
のように2つのCLA回路4.6を設けることは高集積
化を実現する上で問題が有る。
Therefore, in order to increase the speed, the CLA circuit 4.6 is provided, but the CLA circuit 4.6 is provided only in the final stage adder of the multiplier 3.
When the circuit 4 is provided, although the generation of the product data Q of the multiplier 3 can be made faster, the propagation time of the carry signal of the adder of the summing circuit 5 becomes slower. On the other hand, only the adder of the summation circuit 5 has C
When the I, A circuit 6 is provided, the propagation time of the carry signal that generates the product data Q of the multiplier 3 is slow, so providing the CLA circuit only on either side has little effect. Therefore, in order to achieve high speed, the multiplier 3
It is necessary to provide a CLA circuit for each of the and summation circuits 5, and providing two CLA circuits 4.6 in this manner poses a problem in realizing high integration.

また、累算器レジスタ7から出力される累算データを無
効化したい場合、初期化あるいは任意のデータをセット
しだい場合には、累算器レジスタ7と外部端子(入出力
共通端子)8との間に、フィールド制御信号で制御され
る3状態バツフアを設けてその出力を高インピーダンス
状態に設定するとともに、CLA回路6と累算器レジス
タ7との間にプリロード制御回路を設け、このプリロー
ド制御回路にセレクション制御信号を供給して外部入力
信号を選択しなければならない。これらの一連の動作に
要する各信号のタイミングは、通常の乗算に要するタイ
ミングと全く異なり、その制御が複雑化する欠点もある
In addition, if you want to invalidate the accumulated data output from the accumulator register 7, as soon as you initialize it or set any data, you can connect the accumulator register 7 and the external terminal (input/output common terminal) A three-state buffer controlled by a field control signal is provided between the CLA circuit 6 and the accumulator register 7 to set its output to a high impedance state, and a preload control circuit is provided between the CLA circuit 6 and the accumulator register 7. A selection control signal must be supplied to select the external input signal. The timing of each signal required for these series of operations is completely different from the timing required for normal multiplication, and there is also the drawback that the control becomes complicated.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

この発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、高速化および高集積化ができ
るとともに、累算器レジスタの初期化の簡易化も図れる
乗嘗器回路を提供することである。
This invention was made in view of the above circumstances,
The object is to provide a multiplier circuit which can be operated at high speed and highly integrated, and which can also simplify the initialization of the accumulator register.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

す々わち、この発明においては、上記の目的を達成する
ために、従来の如く乗算器と合計回路とを機能的に明確
に分離するのではなく、累算データも単に1つの加算す
べき入力信号であると考え、乗算器回路における各桁の
部分積の加算過程にこの累算データを入力して加算する
ことにより、高速化を実現するとともに、累算器レジス
タにおいては初期化制御信号を入力するだけで容易にレ
ジスタの内容を初期化できるようにしたものである。
In other words, in this invention, in order to achieve the above object, instead of clearly separating the multiplier and the summation circuit functionally as in the conventional case, the accumulated data should also be simply added together. By considering it as an input signal and inputting and adding this accumulated data to the addition process of the partial products of each digit in the multiplier circuit, high speed is achieved, and the initialization control signal is used in the accumulator register. This allows the contents of the register to be easily initialized by simply inputting .

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

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。第1図は概略的々構成を示すもので、図において
、前記第7図と同一構成部には同じ符号を付している。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 schematically shows the configuration, and in the figure, the same components as in FIG. 7 are given the same reference numerals.

乗数Xinおよび被乗数YinはそれぞれX、Yレジス
タ1,2に供給され、これらの入力データはライン11
.12を介してディジタル乗算器としてのフルアダーア
レイ21に供給される。このフルアダーアレイ21から
得られる乗数Xinと被乗数Yinとの積データは、各
ビット毎にCLA回路22を介して、クロック信号CK
が供給される累算器レジスタ7に供給される。累算器レ
ジスタ7の出力データは、外部端子8から出力されると
ともに、ライン17を介して累算器制御回路9に供給さ
れる。この累算器制御回路9には、累算信号ACCおよ
び加減算信号ADD/SUBの2つの制御信号が供給さ
れ、これらの制御信号に応じて上記累算器レジスタ7の
出力データが、上記フルアダーアレイ21の積データに
加算または減算されるようにデータ変換される。そして
、この変換された累算データがライン19を介して、上
記フルアダーアレイ21における各桁の部分積の加算過
程に選択的に入力されて加算される。
The multiplier Xin and the multiplicand Yin are fed to the X and Y registers 1 and 2, respectively, and their input data is on line 11.
.. 12 to a full adder array 21 as a digital multiplier. The product data of the multiplier Xin and the multiplicand Yin obtained from the full adder array 21 is sent to the clock signal CK via the CLA circuit 22 for each bit.
is supplied to an accumulator register 7, which is supplied with . The output data of the accumulator register 7 is output from an external terminal 8 and is also supplied to an accumulator control circuit 9 via a line 17. Two control signals, an accumulation signal ACC and an addition/subtraction signal ADD/SUB, are supplied to the accumulator control circuit 9, and the output data of the accumulator register 7 is controlled by the full adder according to these control signals. The data is converted so that it is added to or subtracted from the product data of the array 21. Then, this converted cumulative data is selectively inputted via line 19 to the addition process of the partial products of each digit in the full adder array 21 and added.

第2図は、前記第1図における一点鎖線23で囲んだフ
ルアダーアレイ2ノとCLA回路22の詳細な構成を示
している。累算器レジスタ(図示しかい)からの累算デ
ータRO,R1はそれぞれ、それぞれのビットに対応す
る最終段の全加算器に、また、累算データR2〜R30
はそれぞれそのビットに対応する桁の最終段より1つ前
の段の全加算器に、累算データR31〜R34はそれぞ
れそのビットに対応する最終段より1つ前の段の半加算
器に供給される。また、各最終段の全加算器には、隣接
する下位桁の最終段より1つ前の段の加算器から出力さ
れるキャリー信号が供給される。この構成は、累算デー
タも単に1つの加算すべき入力信号であると考えること
によシ、乗算器21における各桁の部分積の加算過程に
この累算データを入力して加算するものでちる。
FIG. 2 shows the detailed structure of the full adder array 2 and the CLA circuit 22 surrounded by the dashed line 23 in FIG. The accumulated data RO and R1 from the accumulator registers (not shown) are respectively sent to the final stage full adder corresponding to each bit, and also to the accumulated data R2 to R30.
are each supplied to the full adder at the stage before the final stage of the digit corresponding to that bit, and the accumulated data R31 to R34 are each supplied to the half adder at the stage before the final stage corresponding to that bit. be done. Further, each final stage full adder is supplied with a carry signal output from an adder in the stage immediately preceding the final stage of the adjacent lower digit. This configuration considers that the accumulated data is simply one input signal to be added, and inputs and adds this accumulated data to the process of adding partial products of each digit in the multiplier 21. Chiru.

とのよう々構成によれば、CLA回路22を1つ設ける
ことにより高速化が可能となる。つまり、上記第2図の
回路において信号の伝播時間を見ると、真中の桁である
815を生成するだめの全加算器17段の和信号伝播時
間とC見回路22によるS16から8.94へのキャリ
ー信号の伝播時間の総和が乗算−累算器としての遅延時
間となる。CLA回路は、1つの回路で良いので従来に
比べて高集積化できる。カお、大幅な高速化を望まない
場合には、CLA回路22は設けなくとも良い。
According to this configuration, by providing one CLA circuit 22, speeding up becomes possible. In other words, if we look at the signal propagation time in the circuit shown in FIG. The sum of the propagation times of the carry signals becomes the delay time as a multiplier-accumulator. Since the CLA circuit only requires one circuit, it can be highly integrated compared to conventional circuits. However, if a significant increase in speed is not desired, the CLA circuit 22 may not be provided.

第3図は、上記第2図の回路をさらに高速化するための
構成例を示すもので、同一桁の部分積を例えば奇数段と
偶数段とに2分割してこれらを並列に加算して行き、最
終段でどれら奇数段と偶数段とからそれぞれ求められた
部分積の和を加算するようにしたものである。これによ
って部分積の加算段数を約半分に減少でき、高速化が図
れる。才だ、CLA回路22を用いたことによる高速化
も手伝って大幅々高速化ができる。上記第3図で用いた
並列加算方式は周知の技術であるが、ここで注目すべき
は、累算データRは各桁のいずれかの加算器の入力とす
れば良いことである。この第3図の回路は、高速化を図
るべく累算データRを入力した最適の設計例である。
Figure 3 shows a configuration example for further increasing the speed of the circuit shown in Figure 2 above, in which a partial product of the same digit is divided into two, for example into an odd number stage and an even number stage, and these are added in parallel. Then, in the final stage, the sums of the partial products obtained from each of the odd-numbered stages and the even-numbered stages are added. As a result, the number of stages for adding partial products can be reduced to about half, and speeding up can be achieved. Thanks to the increased speed achieved by using the CLA circuit 22, the speed can be significantly increased. The parallel addition method used in FIG. 3 above is a well-known technique, but what should be noted here is that the accumulated data R may be input to any adder for each digit. The circuit shown in FIG. 3 is an optimal design example in which accumulated data R is input in order to increase the speed.

第4図は、累算器レノスタフの構成例を示し。FIG. 4 shows an example of the configuration of the accumulator Renostaph.

ている。累算機能を有する乗算器回路100からの出力
データは、累算器レジスタ7のデータ入力端りに供給さ
れ、クロック信号CKに基づいて累算器レジスタ7に取
り込まれる。累算器レジスタ7のデータ出力端Qから得
られる出力データは、ライ/17を介して累算器制御回
路9に供給され、この累算器制御回路9の出力データは
、累算を行なうためにライン19を介して乗算器回路1
6oに送出される。上記累算器レノスタフのクリア端子
CLRには、初期化信号R8が供給され、この信号R8
がパl”の場合に累算器レノスタフの内容は“′0”ま
たけ“1′′に初期化される。上記累算器制御回路9は
、累算信号ACCおよび上記累算器レジスタ7の出力が
供給されるアンドゲート9+ と、このアンドダート9
1の出力および加減算信号ADD/SUBが供給される
排他的論理和回路(以下、EXOR回路と略称する)9
2 とから成り、このEXOR回路9□の出力がライン
19を介して乗算器回路100に供給される。なお、こ
こで累算信号ACCは、累算する場合″1”、累算しな
い場合は0”とするものとし、また、加減算信号ADD
/SUBは減算する場合は1”、累算し々いかまたは加
算する場合にはII OIIとするものとする。よって
、累算器制御回路9の出力ライン19には、加算する場
合には累算器レジスタ7からのデータが出力され、一方
、減算する場合には累算器レジスタ7の出力を反転した
データが出力される。また、累算しない場合には累算器
レノスタフの出力データと無関係に0”が出力される。
ing. Output data from the multiplier circuit 100 having an accumulation function is supplied to the data input end of the accumulator register 7, and is taken into the accumulator register 7 based on the clock signal CK. The output data obtained from the data output terminal Q of the accumulator register 7 is supplied to the accumulator control circuit 9 via the line/17, and the output data of this accumulator control circuit 9 is used for performing the accumulation. Multiplier circuit 1 via line 19 to
Sent on 6o. An initialization signal R8 is supplied to the clear terminal CLR of the accumulator Renostaph, and this signal R8
When is "PAL", the contents of the accumulator lenostaf are initialized to "0" and "1". The accumulator control circuit 9 includes an AND gate 9+ to which the accumulation signal ACC and the output of the accumulator register 7 are supplied;
Exclusive OR circuit (hereinafter abbreviated as EXOR circuit) 9 to which the output of 1 and the addition/subtraction signal ADD/SUB are supplied.
The output of this EXOR circuit 9□ is supplied to the multiplier circuit 100 via line 19. Note that the accumulation signal ACC is assumed to be "1" when accumulating, and 0 when not accumulating, and the addition/subtraction signal ADD is
/SUB shall be 1'' when subtracting, and II OII when accumulating or adding. Therefore, the output line 19 of the accumulator control circuit 9 is The data from the accumulator register 7 is output, and on the other hand, when subtracting, the data obtained by inverting the output of the accumulator register 7 is output.When not accumulating, the data is output from the accumulator Renostaf. 0'' is output regardless.

ここで減aする場合、周知の如く、2の補数をとるだめ
、累算器レジスタ7の出力を反転するのみでなく、最下
位桁の加算入力として?)11−信号SUBにIt I
 IIを入力してやることはもちろんである。
When subtracting a here, as is well known, it is necessary to take two's complement, so not only do we invert the output of the accumulator register 7, but we also use it as an addition input for the least significant digit. ) 11 - signal SUB to It I
Of course, you can do this by inputting II.

このような構成によれば、累算器レジスタ7の初期化の
際、全ビットにII OIIもしくは°“1″のデータ
が強制的にセットされる。なお、初期化するIt On
または°゛1”のデータを各ビットに任意に設定したい
場合には、第5図に示すように構成すれば良い。第5圀
において、前記第4図と同一構成部には同じ符号を付し
てその説明は省略する。すなわち、乗算器回路1000
出力d、アンドケ゛−ト24.の一方の入力端に供給さ
れ、このアンドグ9−ト241の他方の入力端には、初
期化信号R8の反転信号が供給される。
According to this configuration, when the accumulator register 7 is initialized, all bits are forcibly set to II OII or "1" data. In addition, it is initialized.
Or, if you want to arbitrarily set the data of °゛1'' in each bit, you can configure it as shown in Fig. 5. In the 5th area, the same components as in Fig. 4 are given the same reference numerals. Therefore, the explanation thereof will be omitted. That is, the multiplier circuit 1000
Output d, and gate 24. An inverted signal of the initialization signal R8 is supplied to the other input terminal of the AND gate 241.

上記初期化信号R8け、アンドケ゛−ト242の一方の
入力端に供給され、このアンドグ”−ト242の他方の
入力端には発信器25の出力が供給される。上記アンド
グー) 24..242の出力はそれぞれ、オアケ”−
) 26に供給され、このオアダート26の出力が累算
器レジスタ7のデータ入力端りに供給されるようにして
成る。
The initialization signal R8 is supplied to one input terminal of the AND gate 242, and the output of the oscillator 25 is supplied to the other input terminal of the AND gate 242. The output of each is
) 26 such that the output of the or-dart 26 is supplied to the data input end of the accumulator register 7.

上記のよう々構成において、発信器25には、初期化す
る際にそのピットの累算器レジスタ7にセットしたい0
#または′”1”の初期値が格納されており、初期化し
たい場合には初期化信号R8が′″1”となるので、ア
ンドダート242がオンし、241がオフする。従って
、発徨トされる。一方、初期化しない場合は初期化信号
R8は0”となシ、アンドダート241はオンし、24
2はオフする。これによって乗算器回路100から出力
されるデータが、アンドダート241およびオアダート
26を介して累算器レジスタ7にセットされる。従って
、このような構成では初期化するタイミングがクロック
信号CLKの・七ルスエッソとなるので、演算の実行中
でも初期化が可能であり、初期化のだめの余分な時間(
サイクル)および複雑なタイミング操作が不要である。
In the configuration as described above, the oscillator 25 has a value of 0 to be set in the accumulator register 7 of the pit at the time of initialization.
An initial value of # or ``1'' is stored, and when initialization is desired, the initialization signal R8 becomes ``1'', so the AND dart 242 is turned on and the signal 241 is turned off. Therefore, it is wandered. On the other hand, when not initializing, the initialization signal R8 is set to 0'', the AND dart 241 is turned on, and the 24
2 is off. As a result, the data output from the multiplier circuit 100 is set in the accumulator register 7 via the AND/DART 241 and the OR/DART 26. Therefore, in such a configuration, the timing for initialization is 1/7 of the clock signal CLK, so initialization can be performed even while an operation is being executed, and the extra time required for initialization (
cycles) and complex timing operations are not required.

なお、ここではアンドグ”−ト24.,242とオアケ
゛−ト26とによってデータの選択回路を構成したが、
初期化信号R8に応じて乗算器回路100の出力データ
、あるいは発(ム器25の出力データを選択できれば良
いので、例えばPチャネル形あるいはNチャネル形のM
OS )ランジスタを単にトランスファケ°−トとして
用いても良く、上述した構成に限られるものでは々いこ
とはもちろんである。
Note that in this case, the data selection circuit is constructed by the AND gates 24., 242 and the orate gate 26.
It is sufficient if the output data of the multiplier circuit 100 or the output data of the oscillator 25 can be selected according to the initialization signal R8.
It goes without saying that the OS transistor may be used simply as a transfer gate, and that the configuration is not limited to the above-mentioned configuration.

第6図は、この発明の他の実施例を示すもので、プリロ
ード制御回路を設ける場合の構成を示している。第6図
において、前記第1図と同一構成部には同じ符号を付し
てその詳細な説明は省略する。すなわち、ディジタル乗
算器としてのフルアダーアレイ21の出力は、各ビット
毎にCLA回路22を介してセレクション制御信号SC
が供給されるノリロード制御回路27に供給される。こ
のノリロード制御回路27の出力は、クロック信号CK
が供給される累算器レジスタ7に供給される。上記累算
器レジスタ7の出力は、フィールド制御信号FCが供給
される3状態バツフア28に供給されるとともに、ライ
ン17を介して累算器制御回路9に供給される。上記3
状態バツフア28の出力は、外部端子(入出力共通端子
)8を介して出力される。
FIG. 6 shows another embodiment of the present invention, showing a configuration in which a preload control circuit is provided. In FIG. 6, the same components as those in FIG. 1 are given the same reference numerals, and detailed explanation thereof will be omitted. That is, the output of the full adder array 21 as a digital multiplier is sent to the selection control signal SC via the CLA circuit 22 for each bit.
is supplied to the Noriload control circuit 27 to which is supplied. The output of this Noriload control circuit 27 is the clock signal CK
is supplied to an accumulator register 7, which is supplied with . The output of the accumulator register 7 is fed to a three-state buffer 28, which is fed with a field control signal FC, and via line 17 to an accumulator control circuit 9. Above 3
The output of the status buffer 28 is outputted via an external terminal (input/output common terminal) 8.

そして、上記外部端子8に入力された外部入力データは
、ライン18を介してプリロード制御回路27に供給さ
れ、セクション制御信号SCによって累算器レジスタ7
にセット可能に構成している。
The external input data input to the external terminal 8 is supplied to the preload control circuit 27 via the line 18, and the accumulator register 7 is supplied to the preload control circuit 27 via the line 18.
It is configured so that it can be set to

このような構成によれば、乗算器回路に外部かう任意の
データをセットして、フルアダーアレイ21による乗算
結果に上記任意のデータを累算することができる。
According to such a configuration, arbitrary external data can be set in the multiplier circuit, and the arbitrary data can be accumulated in the multiplication result by the full adder array 21.

なお、フルアダーアレイ21およびCLA回路22は、
前記第2図あるいは第3図に示した構成を用いれば良い
Note that the full adder array 21 and the CLA circuit 22 are as follows:
The configuration shown in FIG. 2 or 3 may be used.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明[7たようにこの発明によれば、高速化および
高集積化ができるとともに、累算器レジスタの初期化の
簡易化も図れる乗算器回路が得られる。
As described above [7], according to the present invention, a multiplier circuit can be obtained which can achieve high speed and high integration, and can also simplify the initialization of the accumulator register.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はこの発明の一実施例に係わる乗算器回路の概略
構成図、第2図は上記第1図におけるフルアダーアレイ
とCLA回路の具体的な構成を説明するだめの図、第3
図は上記第1図におけるフルアダーアレイとCLAl路
の他の構成例を説明するだめの図、第4図および第5図
はそれぞれ累算器レジスタの初期化について説明するだ
めの図、第6図はこの発明の他の実施例を説明するだめ
のブロック図、第7図は従来の乗算器回路を説明するだ
めのブロック図、第8図は上記第7図における一部回路
の構成を詳細に示す図である。 1・・・Xレジスタ、2・・・Xレジスタ、7・・・累
算器レジスタ、8・・・外部端子、9・・・累算器制御
回路、21・・・フルアダーアレイ(ディジタル乗算器
)、22・・・桁上げ先見回路(CLAM路)、27・
・・プリロード制御回路、28・・・3状態バツフア、
Sc、・・セクション制御信号、Fc、・・フィールド
制御信号。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第4図 第5図
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a multiplier circuit according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram illustrating the specific configuration of the full adder array and CLA circuit in FIG. 1, and FIG.
The figures are diagrams for explaining other configuration examples of the full adder array and the CLAl path in Figure 1, Figures 4 and 5 are diagrams for explaining the initialization of the accumulator register, and Figure 6 is a diagram for explaining the initialization of the accumulator register. Figure 7 is a block diagram for explaining another embodiment of the present invention, Figure 7 is a block diagram for explaining a conventional multiplier circuit, and Figure 8 shows the detailed configuration of some of the circuits in Figure 7 above. FIG. 1...X register, 2...X register, 7...accumulator register, 8...external terminal, 9...accumulator control circuit, 21...full adder array (digital multiplication device), 22... Carry look-ahead circuit (CLAM path), 27.
...Preload control circuit, 28...3-state buffer,
Sc, . . . section control signal, Fc, . . . field control signal. Applicant's representative Patent attorney Takehiko Suzue Figure 4 Figure 5

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)下記a〜fの構成要素を具備することを特徴とす
る乗算器回路。 a、乗数Xが入力されるXレジスタ、 b、被乗数Yが入力されるYレジスタ、 c、上記乗数Xおよび被乗数Yが入力されるディジタル
乗算器、 d、上記乗算器からの乗算出力データを受け入れるよう
に結合された累算器レジスタ、 e、上記累算器レジスタからの出力データを上記ディジ
タル乗算器に選択的に送出する累算器制御回路、 f、上記ディジタル乗算器を構成するフルアダーアレイ
の各セルによる乗数Xと被乗数Yとの部分積を生成する
過程に、上記累算器レジスタにおける該当する桁のデー
タを結合することにより、上記ディジタル乗算器の積デ
ータと上記累算器レジスタから出力されるデータとを累
算する累算手段。
(1) A multiplier circuit characterized by comprising the following components a to f. a. X register into which the multiplier X is input; b. Y register into which the multiplicand Y is input; c. a digital multiplier into which the multiplier X and the multiplicand Y are input; d. Accepts multiplication output data from the multiplier. an accumulator register coupled to e. an accumulator control circuit for selectively sending output data from the accumulator register to the digital multiplier; f. a full adder array forming the digital multiplier; By combining the data of the corresponding digit in the accumulator register in the process of generating a partial product of the multiplier X and the multiplicand Y by each cell of Accumulation means for accumulating output data.
(2)前記累算手段における累算器レジスタの出力デー
タは、前記ディジタル乗算器を構成するフルアダーアレ
イの各セルの各桁毎に選択的に入力されることを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載の乗算器回路。
(2) The output data of the accumulator register in the accumulating means is selectively input to each digit of each cell of a full adder array constituting the digital multiplier. The multiplier circuit according to item 1.
(3)前記累算器レジスタは、初期値データを入力する
入力手段を更に備え、制御信号に応答して前記乗算器レ
ジスタのデータを初期化することを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載の乗算器回路。
(3) The accumulator register further comprises input means for inputting initial value data, and initializes the data of the multiplier register in response to a control signal. Multiplier circuit as described.
(4)前記累算器制御回路は、制御信号に応答し、前記
累算器レジスタの出力データを前記ディジタル乗算器の
積データに加算または減算、もしくは積データに何も加
算せずに単に乗算器として動作させる手段を備えること
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の乗算器回路。
(4) The accumulator control circuit, in response to a control signal, adds or subtracts the output data of the accumulator register to the product data of the digital multiplier, or simply multiplies the product data without adding anything. 2. The multiplier circuit according to claim 1, further comprising means for operating the multiplier circuit as a multiplier circuit.
(5)下記a〜gの構成要素を具備することを特徴とす
る乗算器回路。 a、乗数Xが入力されるXレジスタ、 b、被乗数Yが入力されるYレジスタ、 c、上記乗数Xおよび被乗数Yが入力されるディジタル
乗算器、 d、上記ディジタル乗算器を構成するフルアダーアレイ
の各桁の最終段へ設けられる桁上げ先見回路、 e、上記桁上げ先見回路からの乗算出力データを受け入
れるように結合される累算器レジスタ、 f、上記累算器レジスタからの出力データを上記ディジ
タル乗算器に選択的に送出する累算器制御回路、 g、上記ディジタル乗算器を構成するフルアダーアレイ
の各セルによる乗数Xと被乗数Yとの部分積を生成する
過程に、上記累算器レジスタにおける該当する桁のデー
タを結合することにより、上記ディジタル乗算器の積デ
ータと上記累算レジスタから出力されるデータとを累算
する累算手段。
(5) A multiplier circuit characterized by comprising the following components a to g. a, an X register into which the multiplier X is input; b, a Y register into which the multiplicand Y is input; c; a digital multiplier into which the multiplier X and the multiplicand Y are input; d) a full adder array forming the digital multiplier. a carry lookahead circuit provided at the last stage of each digit; e, an accumulator register coupled to accept the multiplication output data from the carry lookahead circuit; f, an accumulator register coupled to receive the multiplication output data from the carry lookahead circuit; an accumulator control circuit for selectively sending data to the digital multiplier, g. an accumulating means for accumulating the product data of the digital multiplier and the data output from the accumulating register by combining data of corresponding digits in the multiplier register;
(6)前記累算手段における累算器レジスタの出力デー
タは、前記ディジタル乗算器を構成するフルアダーアレ
イの各セルの各桁毎に選択的に入力されることを特徴と
する特許請求の範囲第5項記載の乗算器回路。
(6) The output data of the accumulator register in the accumulating means is selectively input to each digit of each cell of a full adder array constituting the digital multiplier. The multiplier circuit according to item 5.
(7)前記累算器レジスタは、初期値データを入力する
入力手段を更に備え、制御信号に応答して前記乗算器レ
ジスタのデータを初期化することを特徴とする特許請求
の範囲第5項記載の乗算器回路。
(7) The accumulator register further includes input means for inputting initial value data, and initializes the data of the multiplier register in response to a control signal. Multiplier circuit as described.
(8)前記累算器制御回路は、制御信号に応答し、前記
累算器レジスタの出力データを前記ディジタル乗算器の
積データに加算または減算、もしくは積データに何も加
算せずに単に乗算器として動作させる手段を備えること
を特徴とする特許請求の範囲第5項記載の乗算器回路。
(8) The accumulator control circuit, in response to a control signal, adds or subtracts the output data of the accumulator register to the product data of the digital multiplier, or simply multiplies the product data without adding anything. 6. The multiplier circuit according to claim 5, further comprising means for operating the multiplier circuit as a multiplier circuit.
(9)下記a〜hの構成要素を具備することを特徴とす
る乗算器回路。 a、乗数Xが入力されるXレジスタ、 b、被乗数Yが入力されるYレジスタ、 c、上記乗数Xおよび被乗数Yが入力されるディジタル
乗算器、 d、上記ディジタル乗算器からの乗算出力データおよび
外部からのデータが外部端子を介して入力され、セレク
ション制御信号で制御されるプリロード制御回路、 e、上記プリロード制御回路の出力を受け入れるように
結合された累算器レジスタ、 f、上記累算器レジスタからの出力データを上記ディジ
タル乗算器に選択的に送出する累算器制御回路、 g、上記累算器レジスタの出力データが供給され、フィ
ールド制御信号によって制御され、その出力が外部端子
を介して出力される3状態バッファ、 h、上記ディジタル乗算器を構成するフルアダーアレイ
の各セルによる乗数Xと被乗数Yとの部分積を生成する
過程に、上記累算器レジスタにおける該当する桁のデー
タを結合することにより、上記ディジタル乗算器の積デ
ータと上記累算器レジスタから出力されるデータとを累
算する累算手段。
(9) A multiplier circuit characterized by comprising the following components a to h. a, an X register into which the multiplier X is input, b, a Y register into which the multiplicand Y is input, c, a digital multiplier into which the multiplier X and the multiplicand Y are input, d, multiplication output data from the digital multiplier, and a preload control circuit into which data from the outside is inputted via an external terminal and controlled by a selection control signal; e, an accumulator register coupled to receive an output of the preload control circuit; f, the accumulator. an accumulator control circuit for selectively sending the output data from the register to the digital multiplier; g. the output data of the accumulator register is supplied and controlled by a field control signal; h, the data of the corresponding digit in the accumulator register in the process of generating the partial product of the multiplier accumulating means for accumulating the product data of said digital multiplier and the data output from said accumulator register by combining said digital multiplier;
(10)前記累算手段における累算器レジスタの出力デ
ータは、前記ディジタル乗算器を構成するフルアダーア
レイの各セルの各桁毎に選択的に入力されることを特徴
とする特許請求の範囲第9項記載の乗算器回路。
(10) The output data of the accumulator register in the accumulating means is selectively input to each digit of each cell of a full adder array constituting the digital multiplier. The multiplier circuit according to item 9.
(11)前記累算器レジスタは、初期値データを入力す
る入力手段を更に備え、制御信号に応答して前記乗算器
レジスタのデータを初期化することを特徴とする特許請
求の範囲第9項記載の乗算器回路。
(11) Claim 9, wherein the accumulator register further includes input means for inputting initial value data, and initializes the data of the multiplier register in response to a control signal. Multiplier circuit as described.
(12)前記累算器制御回路は、制御信号に応答し、前
記累算器レジスタの出力データを前記ディジタル乗算器
の積データに加算または減算、もしくは積データに何も
加算せずに単に乗算器として動作させる手段を備えるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第9項記載の乗算器回路
(12) The accumulator control circuit, in response to a control signal, adds or subtracts the output data of the accumulator register to the product data of the digital multiplier, or simply multiplies the product data without adding anything. 10. The multiplier circuit according to claim 9, further comprising means for operating the multiplier circuit as a multiplier circuit.
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JPH03116326A (en) * 1989-06-28 1991-05-17 Digital Equip Corp <Dec> High speed parallel multiplier circuit
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