JPS62221727A - 全加算回路 - Google Patents

全加算回路

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JPS62221727A
JPS62221727A JP6650686A JP6650686A JPS62221727A JP S62221727 A JPS62221727 A JP S62221727A JP 6650686 A JP6650686 A JP 6650686A JP 6650686 A JP6650686 A JP 6650686A JP S62221727 A JPS62221727 A JP S62221727A
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JP
Japan
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carry
signal
circuit
output
carry signal
Prior art date
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Pending
Application number
JP6650686A
Other languages
English (en)
Inventor
Hatsuhide Igarashi
五十嵐 初日出
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
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Publication of JPS62221727A publication Critical patent/JPS62221727A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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】 産業上の利用分野 本発明は全加算回路、特に、2種類の全加算器を交互に
接続した全加算回路に関するものである。
従来の技術 従来の全加算回路の一例を第3図に示す。
この全加算回路は、全加算器を直列に接続したものであ
る。各全加算器は、半加算器HAと、2台のスイッチ5
w5sxと、インバータIと、排他的論理和ゲートEX
Rとで構成される。
初段の半加算器HAIOのAO入力と80入力にはそれ
ぞれデータの最下位桁が入力される。半加算器HΔ10
の和出力HOは、桁上げライン」二に設けたスイッチS
XOと、半加算器1−1Δ10の桁上げ出力CDと甫」
ユげラインを接糾;するスイッチ8WOに供給されて、
両方のスイッチの制御が行われれる。スイッチSWOへ
はインバータI20を介して和出力HOが供給されるた
め、スイッチSWOとスイッチSxOの動作は相反する
論理状態をとるようになされる。すなわち、スイッチS
xOは、“1″が供給されるとオンになり、” o ”
が供給されるとオフとなる。従ってスイッチSWOは和
出力HOが” 1 ”のときオフであり、“′0″のと
きオンである。
排他的論理和ゲー)EXRIOには、棚」―げ入力cl
と和出力HDが入力されて、この役の和出力SOを出力
する。
スイッチSxOとスイッチSWOは互いに一端が接続さ
れていて、それぞれのスイッチのオン、オフに従い、桁
上げ入力C1あるいは桁上げ出力COが次段に送られ次
段での桁上げ入力となる。
次段においても上記と同じ操作が行なわれる。
即ち、Δ1入力、81入力および前段からの+i? t
げ信号とから和出力S1と次段への(1f1−げ信号を
出力ずろ。
従って、+f?−にげライン上にスイッチ5XO1Sx
1、・・・・、S X (n −1) チー!TJ’l
:li?続されたn個の全加算器からなるnビットの全
加算回路が構成される。
上記の説明をもとにして作製した各゛f′−加算器I」
Δの真理表およびスイッチSXの出力する桁上げ信号を
第1表に示す。
ここで次段への桁上げで″−パ印のある所は前段からの
桁上げ信号が通過する事を意味する。
第1表 さらに和111力8に対する真理値表を第2表に示す。
第2表 」1述した従来の全加算回路は桁上げ信号CIがスイッ
チX01X1、・・・・、SX (TI−1)のすべて
を通過する可能性がある。この場合、各スイッチのイン
ピーダンス及び接続点のインピーダンスによる信号の遅
延がおこる。多段からなる全加算回路が動作するのに最
も時間がかかるのが、この桁上げ信号Ciがすべてのス
イッチを通過して桁上げ出力[0が出力するまでである
。従って、高速動作の全加算回路を実現するためには、
この桁上げ信号の遅延を少なくする必要がある。
そこで本発明は、高速動作の可能な全加算回路を提供す
ることを目的とする。
問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するための本発明は、第1のタイプの
加算器段および第2のタイプの加算器段とが交互に桁上
げ信号ラインに接続されて構成された全加算回路であっ
て、 第1のタイプの加算器段は、2入力から和信号および負
の論理符号をもつ桁上げ信号を出力する第1の半加算器
と、該和信号の値に応答して前段からの桁上げ信号また
は該負の論理符号をもつ桁上げ信号のいずれかを次段に
接続する桁上げ信号ラインに出力させる、互いに相違す
る論理状態をとる第1の三値回路と第1のスイッチと、
該前段からの桁上げ信号と該和信号とから和出力を出力
する第1の排他的論理和回路とを具備し、第2のタイプ
の加算器段は、2入力から和信号および正の論理符号を
もつ桁上げ信号を出力する第2の゛18−加算器と、該
和信弓に応答して上記第1の全加算器段からの桁上げ信
号または該正の論理相号をもつ桁1−げ信号のいずれか
を一11記桁上げ信号ラインに出力させる、+7−いに
相違する論理状態をとる第2の三値回路と第2のスイッ
チと、該第1の全加算器段からの桁上げ信号の反転信号
と、第2の半加算器の和信号とから和出力を出力する第
2の排他的論理和回路とを具備することを’+’召敦と
する。
昨月 本発明は、桁上げライン上に、スイッチの代わりに3値
回路を設けたことを特徴とする。さらに、偶数ビット段
の全加算器と奇数ビット段の全加算器は種類の異なった
もので、桁上げライン上で交互に接続させて全体の全加
算回路を構成する。
偶数ビット段には正論理の桁上げ信号を入力して、負論
理の桁上げ信号を出力するのに対し、奇数ビット段は負
論理の桁上げ信号を入力して正論理の桁上げ信号を出力
するようになっている。
このため、ti? lzげ信号が伝播する時間の短縮が
可能となる。
実施例 第1図に本発明の実施例を示す。以下、第1図を参照し
て回路の構成、機能の説明を行なう。
まず半加算器H,lは、2つの入力AO1BOを入力し
、和出力HOと、本来の桁上げ出力とは逆の論理符号の
信号COを出力している。
和出力HOは、桁上げライン」二に設けた三値回路TR
l0と、半加算器HΔOの桁上げ出力COと桁」1げラ
インを接続するスイッチSIOとに供給されて、両者の
制御が行なわれる。スイッチSIOにはインバータII
Oを介して和出力HDを供給することにより、三値回路
TRrOとスイッチSIOのオン・オフが論理的に相違
する状態になるようにしである。
すなわち、三値回路TRl0は1′′が供給されるとオ
ンになり、入力の桁上げ信号を反転した信号を出力する
。一方、三値回路TRl0に” o ”が供給される吉
高インピーダンスとなり、出力は不定となる。一方、ス
イッチSIOは、和出力HOが“1″′のときオフであ
り、“′0″のときオンである。従って、和出力HOが
“0″′のとき、桁上げラインに半加算器HAOの桁上
げ出力COが出力される。
排他的論理和ゲー)EXRQには、桁上げ入力C1と和
出力HOが入力されて、この段の和出力30を出力する
三値回路TRl0とスイチSIOは互いに一端が接続さ
れていて、それぞれのオン、オフに従い、桁−Lげ入力
C1あるいは桁上げ出力COが次段に送られ次段での桁
上げ入力となる。
上記の説明をもとにして作製した″4′−加算器HAO
の真理表および三値回路TRl0の出力する桁上げ信号
を第3表に示す。
第;)表 さらに、和出力SOに対する真理表を第4表に示す。
第4表 次段は、上記の初段とほぼ同じであるが異なる点が2カ
所ある。第1は、半加算器HAIの桁上げ出力が、本来
の桁上げ出力と同じ正の論理符号をもつ桁−Lげ出力C
1であること。第2は、前段からの桁上げ入力をインハ
ーク■1を介して排他的論理和ゲー)EXRIに供給す
ることである。
半加算器HΔ1は、2つの入力Δ1、B1を入力し、和
出力1」1と、正論理符号の桁上げ出ノJC1を出力し
ている。和出力H1は、桁上げライン上に設けた三値回
路TRMと、半加算器HAIの桁上げ出ノJCIと桁上
げラインを接続するスイッチSllに供給されて、両者
の制御が行なわれる。
スイッチSKIにはインパークIllを介して和出力H
1を供給することにより、三値回路TRTlとスイッチ
Sllのオン、オフが、互いに論理的に相反する状態と
なるようにしである。三値回路TRTlは“1パが供給
されるとオンになり、“′0”が供給されるとオフにな
る。従って、スイッチSIOは、和出力H1が1′′の
ときオフであり、“0”のときオンである。
排他的論理和ゲー)EXRIには、前段からの桁上げ入
力がインバータ■1を介して入力されるとともに和出力
H1が入力される。この排他的論理和ゲー)EXRIか
らは、にの没の和出力S1が出力される。
三値回路TRIIとスイッチSllは11いに一端が接
続されていて、それぞれのオン、オフに従い、前段から
の桁上げ入力あるいは桁上げ出力桁上げ1が次段に送ら
れ次段での桁−1〕げ入力となる。
」1記の説明をもとにして作製した半加算器I]△lの
真理表および三値回路TRIの出力する桁上げ信号を第
5表に示す。
第5表 さらに、和出力S1に対する真理表を第6表に示す。
第6表 第3段は、初段の全加算器と全く同じであり、第4段は
第2段の全加算器と全く同じである。このようにしてさ
らに交互にタイプの異なる全加算器を接続することによ
り本発明の全加算回路が構成される。初段の全加算器は
常に偶数ビットに使用されるのに対し、第2段の全加算
器は常に奇数ビットに使用される。
従って本発明の全加算回路では、桁上げの信号を三値回
路の入力に入れ、その反転出力は次段の三値回路へ伝わ
るよう接続されている。
即ち、偶数ビットは正論理の桁上げ信号を入力して負論
理の桁上げ信号を出力し、奇数ビットは負論理の桁上げ
信号を入力し正論理の桁上げ信号を出力する回路構成と
しである。その結果、桁上げ信号が伝播する時間を短縮
できる。
第2図は、三値回路TRIをCMO3で構成した例であ
る。2つのnMO3トランジスタM1、M2と、2つの
pMO3)ランジスタM3、M4とが直列に接続され、
中央のトランジスタM2とM3とが普通のCMOSイン
ハーク回路を構成しており、両方のゲートが入力Iに接
続されている。
そして、両端のトランジスタM1およびM4のゲートに
は信号φとその反転信号φとがそれぞれ印加されるよう
になされている。かくして、信号φと反転信号φとによ
り、トランジスタM1、M4がオンの時は、入力Iはト
ランジスタM2、M3で構成される反転回路により反転
されて出力される。しかし、トランジスタMl、M4が
オフの時は、入力Iの状態にかかわらず出力は不定とな
る。
本発明は偶数ビットが正の桁上げ入力、負の桁上げ出力
、奇数ビットは負の桁上げ入力、正の桁上げ出力で全体
が偶数ビットの場合を説明したが、桁上げの論理符号が
逆の場合及び奇数ビットで終る場合についても桁上げ信
号の論理符号さえ注意すれば実現可能である。
発明の詳細 な説明したように桁上げ信号を三値回路を通して伝える
という本発明により高速の加減算が可能な全加算回路が
実現できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の全加算回路の実施例の一例、第2図は
三値回路の一実施例、 第3図は従来の全加算回路の一例である。 (主な参照番号) HA 0−HA(n −1)、I」ΔIn 〜HA 1
 (n −1)・・半加算器、 TRTO−TRI (n−1)、TRI・・三値回路、 EXRO−EXR(n−1)、 EXR1−EXR1(Tl−1) ・・排他的論理和素子、 ■1〜■(n−1)、■10〜■1 (n−1)、■2
0〜■2(n−1)・・インバータ、Sl[] 〜S 
]  (n−1) 、5WO−3W (n −1)、5
XQ−3X (n−1)−・スイッチ素子、Ml、M2
・・N型MO3FET。 M3、M4・・P型MO3FET i

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 全加算回路であって、2入力から和信号および負の論理
    符号をもつ桁上げ信号を出力する第1の半加算器と、該
    和信号の値に応答して前段からの桁上げ信号または該負
    の論理符号をもつ桁上げ信号のいずれかを次段に接続す
    る桁上げ信号ラインに出力させる、互いに相違する論理
    状態をとる第1の三値回路と第1のスイッチと、該前段
    からの桁上げ信号と該和信号とから和出力を出力する第
    1の排他的論理和回路とを備える第1の全加算器段と、 2入力から和信号および正の論理符号をもつ桁上げ信号
    を出力する第2の半加算器と、該和信号に応答して上記
    第1の全加算器からの桁上げ信号または該正の論理符号
    をもつ桁上げ信号のいずれかを上記桁上げ信号ラインに
    出力させる、互いに相違する論理状態をとる第2の三値
    回路と第2のスイッチと、該第1の全加算器からの桁上
    げ信号の反転信号と、第2の半加算器の和信号とから和
    出力を出力する第2の排他的論理和回路とを備える第2
    の全加算器段とを交互に桁上げ信号ラインに接続させて
    構成することを特徴とする全加算回路。
JP6650686A 1986-03-24 1986-03-24 全加算回路 Pending JPS62221727A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06250817A (ja) * 1993-03-01 1994-09-09 Nec Corp パイプライン方式回路
RU2484518C1 (ru) * 2012-05-21 2013-06-10 Лев Петрович Петренко ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СТРУКТУРА ВТОРОГО МЛАДШЕГО РАЗРЯДА, АКТИВИЗИРУЮЩАЯ РЕЗУЛЬТИРУЮЩИЙ АРГУМЕНТ (2Smin+1)f(2n) "УРОВНЯ 2" И (1Smin+1)f(2n) "УРОВНЯ 1" СУММАТОРА fCD(Σ)RU ДЛЯ АРГУМЕНТОВ СЛАГАЕМЫХ ±[1,2nj]f(2n) И ±[1,2mj]f(2n) ФОРМАТА "ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЙ КОД RU" (ВАРИАНТЫ РУССКОЙ ЛОГИКИ)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06250817A (ja) * 1993-03-01 1994-09-09 Nec Corp パイプライン方式回路
RU2484518C1 (ru) * 2012-05-21 2013-06-10 Лев Петрович Петренко ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СТРУКТУРА ВТОРОГО МЛАДШЕГО РАЗРЯДА, АКТИВИЗИРУЮЩАЯ РЕЗУЛЬТИРУЮЩИЙ АРГУМЕНТ (2Smin+1)f(2n) "УРОВНЯ 2" И (1Smin+1)f(2n) "УРОВНЯ 1" СУММАТОРА fCD(Σ)RU ДЛЯ АРГУМЕНТОВ СЛАГАЕМЫХ ±[1,2nj]f(2n) И ±[1,2mj]f(2n) ФОРМАТА "ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЙ КОД RU" (ВАРИАНТЫ РУССКОЙ ЛОГИКИ)

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