JPS62184531A

JPS62184531A - バレルシフタ

Info

Publication number: JPS62184531A
Application number: JP2589386A
Authority: JP
Inventors: Tomoya Takasuka; 高須賀　知哉; Kunio Uchiyama; 邦男内山; Makoto Hanawa; 花輪　誠; Tetsuhiko Okada; 岡田　哲彦; Hirotaka Takatori; 高取　浩孝
Original assignee: Hitachi ULSI Engineering Corp; Hitachi Ltd; Hitachi Microcomputer Engineering Ltd
Current assignee: Hitachi ULSI Engineering Corp; Hitachi Microcomputer System Ltd; Hitachi Ltd
Priority date: 1986-02-10
Filing date: 1986-02-10
Publication date: 1987-08-12

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の利用分野〕本発明は、データ処理装置に係り、高性能マイクロプロ
セッサＶｊ、ＳＩに好適なバレルシフタに関する。

〔発明の背景〕

従来、２つの入力データを連結して得られる２語長のデ
ータから１語長のデータを抽出する抽出器の構成法につ
いては、“イントロダクショントウブイエルニスアイシ
ステム”１９８０アジイソンウエスレイパブリツシング
カンパニイ（“Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔ、ｉ、ｏｎ　ｔｏ　
ＶＬＳＩ　ＳｙＳｔｅｍ”（１９８０ＡｄｄｉｓｏｎＶ
ｅｓｌ、ａｙ　Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ　Ｃｏｍｐａｎｙ
）、　（邦訳超ＬＳＩシステム入門　培風館）で論じら
れている。

第１図（ａ）は、その全体構成図である。

この図では、８ビツトのバレルシフタの構成を示した。

Ａ、Ｂ両方の入力レジスタ５００，５１０を抽出器７５
０の片側に配置し、データの入力線１５０〜１５７，１
６０〜１６７は、抽出器内の各ビットにバス状に配置さ
れている。

また、抽出位置の指示線１２０〜１２８は、０レジスタ
５２０の入力線１０〜１０７に出力されるデータの各ビ
ットをＬＳＢ−ＭＳＢまで結ぶように抽出器内に配置さ
れている。

第１図（ｂ）は、スイッチマトリクス内のデータ配置を
示したものである。

該スイッチマトリクス内部は、対角線上で２分割され、
左はＢ側、右はＡ側の各レジスタのデーり入力線から引
込み線により各スイッチにデータを入力している。

第１図（ｄ）は、基本構成図である。

この図では、３種類の基本回路４３，５３゜５４を縦横
斜に並べて抽出器が構成されることを示す。

例えば、基本回路４３では、Ａ個入力データ線１５３、
Ｂ個入力データ線１６３．出力データ線１０３、抽出位
置の指示線１２３の横線４本、デ　　。

−タの引込み線が縦線１本、抽出位置の指示線１２７の
斜線１本、およびスイッチの働きをするＮチャネルＭＯ
８）−ランジスタ（以下パストランジスタと略す）から
構成されている。

従来例では、入力データ線が各ビット２本、データ引込
み線が１本、抽出位置指示線（横線）が１本あるため配
線数が増えてレイアウト面積が大きくなる。

また、抽出位置指示線は、抽出器内で斜線と横線の組合
せになっているため配線長が大きくなり遅延時間が増し
て高速化の妨げになっている。

さらに基本回路が、３種類あることから設計工数の増加
にもつながり、ＶＬＳＩ向きな構成法としては問題があ
った。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、２つの入力データを連結して得られる
２語長のデータから１語長のデータを抽出することがで
きる抽出器の前記問題点を解決し、より高速かつＶＬＳ
Ｉ向きな抽出器の構成法を提供することにある。

〔発明の概−要〕

２つのレジスタを１本に連結して得られる２語長のデー
タから１語長のデータを切り出すことができる抽出器を
、高速かつＶＬＳＩ向きな構成にするため、バレルシフ
タを構成する入力、出力レジスタ、抽出位置の指示信号
生成回路の配置を変更した、抽出器の構成を単純にする
方法を考えた。

この抽出器を実現するにあたり、斜め方向に配線されて
いる入力データ線を水平方向に配置されている出力レジ
スタの入力線へ出力する基本回路を縦横に並べて抽出位
置を指示する信号線を該抽小器内部で上下に配線する構
成法を考えた。

〔発明の実施例〕

以下本発明の一実施例を図を用いて説明する。

第２図（ａ）は、該クロスバ−スイッチマトリクス型バ
レルシフタの全体構成を８ビツトの例で示したものであ
る。

クロスバ−スイッチマトリクス型抽出器７００の第２辺
側にＡ個入力レジスタ５００、第４辺側にＢ偏入レジス
タ５］０及び出力レジスタ５２０、抽出位置の指示信号
生成回路６００を第１辺側に配置しである。該抽出器の
第１辺〜第４辺を１〜４で示す。

Ａ個入力データのＭ　Ｓ　Ｂ　（Ｍｏｓｔ　５１ｇｎ１
ｆｊ、ｃａｎｔＢｉｔ）は２１４、Ｌ　Ｓ　Ｂ　（Ｌｅ
ａｓｔ　５１ｇｎ１ｆｉｃａｎｔ　Ｂｉ、ｔ）は２００
である。

Ｂ個入力データのＭＳＢは２１５、ＬＳＢは２０１であ
る。

出力データのＭＳＢは４０７、Ｌ　Ｓ　Ｒは４００であ
る。３００〜３０８は抽出位置指示の制御線で、回路６
００にて選択された１本だけがアサ−トされる。

第２図（ｂ）は、スイッチマトリクス内のデーた配置を
示したものである。

該スイッチマトリクス型抽出器内は、対角線上で２分割
された左下は、Ａ側しジスタから、右上はＢ側しジスタ
から各スイッチにデータが入力される。

各スイッチに入力される入力データ線は、Ａ側の２００
〜２１４は左上から右下へ、Ｂ側の２０１〜２１５は右
下から左上へ、それぞれ斜めに配置されている。

これによりＡ、Ｂ各入力データ線は、各ビットで重複す
ることがなくなった。

５０１．５０９は、Ａ、８２つの入力レジスタを連結し
て得られるデータを保持するレジスタを表わしており、
例として、シフト数が４ビツトの場合の該スイッチマト
リクス型抽出器内における位置を示している。

次に、第２図（ｄ）において、２本のレジスタを連結し
て得られる２語長データの任意の位置から１語長のデー
タを抽出する事のできる抽出器を用いてシフト・ローテ
ィト操作を実現する方法を説明する。

この図において５０１，５０９は２つの入力データを連
結して得られるデータを保持するレジスタを表しており
、５２０は連結したデータの左端からシフト数ｎビット
分ずらした位置から抽出して得られるデータを保持する
レジスタを表わしている。

このとき、レジスタ５００にシフトするデータ、レジス
タ５１０に全てのビットが、０からなるデータをセット
し抽出すれば、レジスタ５２０にはｎビット左シフトし
た結果後られるデータが抽出される。また、レジスタ５
００，５１０共にシフトするデータをセットし抽出すれ
ば、ローティトしたとき得られるデータを得る事ができ
る。

第３図は、該スイッチマトリクス型抽出器の一部であり
、唯一の基本回路を縦横に２×２個並べたものである。

この図を用いて、該スイッチマトリクス型抽出器の構成
法を説明する。

まず、基本回路のスイッチマトリクス内での位置は、座
標（Ｘ　、　Ｙ　）　　（Ｘ　＝　０　、１−　ｎ　＋
　１　）（Ｙ＝０．１・・・ｎ）で表わされる。

入力データ線２００は、００，１１，２２゜３３．４４
，５５，６６．７７の各基本回路のＣ２ｆ端子を接続す
る。

入力データ線２０２は、０１，１２，２３゜３４．４５
，５６，６７．２１５は１０，２１゜３２．４３，５４
，６５，７６．８７の各基本回路のｃ、ｆ端子を接続す
る。以下同様にＡ側入力データ線は左上から右下へ、Ｂ
個入力データ線は、右下から左上へ各回路を斜めに接続
する。

抽出位置指示線３００は、００，０１，０２゜０３．０
４，０５，０６，０７，３０１は１０゜１１．１２，１
３，１４，１５，１６，１．７の各基本回路のａ、ｄ端
子を接続する。以下同様に抽出位置指示線３０２〜３０
８は、各基本回路を縦に接続する６＼出力データ線４００は、００，１０，２０゜ｂｏ、４
０，５０，６０，７０．ｓｏ、４０１は０１、　１１，
２１，３１，４１．．５］、、６１゜７１．８１の各基
本回路のす、ｃ端子を接続する。

以下同様に４０２〜４０７は水平に各基本回路を接続す
る。

以上の方法で基本回路を縦横に並べることによって（ｎ
＋１）Ｘｎのクロスバ−スイッチマトリクスを持つ抽出
器を作ることができる。

第４図は、該抽出器を構成する基本回路図である。

その構成は、抽出位置指示線３００と出力データ線４０
０が直交し、入力データ線２００が斜めに交わるにうに
配置されている。

パストランジスタ５５０は、ソース側が入力データ線２
００に、ドレイン側が出力データ線４００に接続されろ
。回通のａ、ｂ、Ｃ，ｄ、ｅｔｆは、接続用端子である
。

本実施例によれば以下の効果がある（１）基本回路が、ただ１゜個になったのでレイアウト
設計が簡単になる。

（２）基本回路が、３本の信号線の組合せのため、配線
の量が少なくなる。

（３）スイッチマトリクス型抽出器内で、抽出位置指示
線が直線になったため遅延時間が短くなる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、以下の効果がある。

（１）２つの入力データを連結して得られる２語長のデ
ータから、１語長のデータを抽出する抽出器の構成を、
縦、横、斜線の各１本ずっと、パストランジスタ１個を
組合せた基本回路の繰返しによる構成にしたために、従
来に比べ、配線が減少し、ＶＬＳＩ上に占める面積が小
さくなる。

また、基本の１セルの繰返しによる抽出器を構成できる
ための、レイアウト設計の際、工数削減につながる。

（２）抽出器の左右に、入カ、出カレジスタを配置した
ことにより配線数を減少することができた。

また、抽出器の上部にシフト数補正回路、およびデコー
ド回路を配置し、従来、階段状に走っていた抽出指示の
制御線を直線にすることにより、配線が短くなり遅延時
間が少なくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は従来の全体構成図、第１図（ｂ）はスイ
ッチマトリクス型抽出器内データ配置図、第１図（、）
は従来の基本構成図、第２図（ａ）は本発明のバレルシ
フタ全体構成図、第２図（ｂ）は本発明のスイッチマト
リクス型抽出器内データ配置図、第２図（ｃ）はシフト
・ローティト操作を示す図、第３図は本発明のスイッチ
マトリクス型抽出器の構成法を示す図、第４図は本発明
の特徴となっている基本回路図である。１〜４・・・該抽出器の第１辺〜第４辺、００，０１〜
ｎ＋１ｎ・・・基本回路のスイッチマトリクス内の位置
、２００〜２１４（偶数）・・・Ａ偏入力データ線、２
０１〜２１５（奇数）・・・Ｂ偏入力データ線、５００
・・・Ａ側しジスタ、５１０・・・Ｂ側しジスタ、５２
０・・・出力レジスタ、６００・・・シフト数補正回路
、７００・・・スイッチマトリクス型抽出器、３００〜
３０Ｂ・・・抽出位置指示線、４００〜４０７・・・出
力データ線、５０１，５０９・・・２つの入力データを
連結して得られるデータを保持するレジスタ、ａ、ｂｅ
　ｃ、ｄ、ｅ、ｆ”’接続端子、５００−・・パストラ
ンジスタ。（Ｃ，）第　３　図第　４　凶

Claims

【特許請求の範囲】１、２つの入力レジスタＡ、Ｂと出力レジスタ、シフト
数補正回路、および第１辺、第２辺、第３辺、第４辺を
持つクロスバースイッチマトリクス型抽出器からなるク
ロスバースイッチマトリクス型バレルシフタにおいて、
該入力レジスタＡ、Ｂが該抽出器の対辺に、それぞれ配
置することを特徴とするバレルシフタ。２、上記入力レジスタＡ、Ｂから配線された各入力デー
タ線が、抽出器内で４５度方向にそれぞれ平行に配線さ
れることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のバレ
ルシフタ。３、上記出力レジスタを該入力レジスタＡ、または該入
力レジスタＢと並列に配置することを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載のバレルシフタ。４、上記シフト数補正回路を上記入力レジスタＡ、Ｂを
配置してない上記抽出器の残り２辺のうち、どちらか１
辺に配置することを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載のバレルシフタ。５、直交する抽出位置指示線と出力データ線に交わる入
力データ線、およびソース側が、該入力データ線、ドレ
イン側が該出力データ線に接続されたＮチャネルＭＯＳ
トランジスタからなる唯一の基本回路を、上記入力レジ
スタＡ、Ｂを配置した辺はｎ個、その隣接する辺にはｎ
＋１個、縦横に並べて上記抽出器を構成することを特徴
にする、特許請求の範囲第１項記載のバレルシフタ。