JPS63298623A - バレルシフタ - Google Patents

バレルシフタ

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JPS63298623A
JPS63298623A JP62136775A JP13677587A JPS63298623A JP S63298623 A JPS63298623 A JP S63298623A JP 62136775 A JP62136775 A JP 62136775A JP 13677587 A JP13677587 A JP 13677587A JP S63298623 A JPS63298623 A JP S63298623A
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bit
circuit
shift
shifter
shifting
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Hisayoshi Kuraya
久義 蔵屋
Akira Ito
明 伊藤
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Fujitsu Ltd
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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】 〔概要〕 データ列をその儘通したり右又は左シフトするシフタと
、左シフト側にはキャリー検出回路とオーバフロー検出
回路を持ち、右シフト側にはキャリー又はガードビット
検出回路とスティッキービット検出回路を持つバレルシ
フタの、信号線の配線数を減じ又回路規模を小さくする
為に、シフタをデータ列をその儘通したり右シフトする
ものとし、この入出力にビットリバース回路を設け、又
右シフト側にのみキャリー又はガードビット検出回路と
スティッキービット又はオーバフロー検出回路を設け、
左シフトする場合は、入出力のビットリバース回路にて
ビットリバースして右シフトするシフタにて等価的に左
シフトを行い、右シフト左シフトの各々の所定ビットの
検出を右側の検出回路にて行えるようにしたものである
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ディジタル信号処理回路等に使用されるバレ
ルシフタの改良に関する。
バレルシフタとは、データ列をその儘通したり論理的に
単に左シフト、右シフトしたり、算術的に左シフト、右
シフトを行うものであり、これを行うための信号線の配
線数が少なく又回路規模が小さくLSI化が容易になる
ことが望ましい。
〔従来の技術〕
第4図は従来のバレルシフタの説明図、第5図は算術、
論理シフトの実例を示す図である。
バレルシフトの例を第4図、第5図にて説明する。
論理的に単に左シフト、右シフトを行う時の例として、
第5図(A)(B)の(a)に示す8ビツトのデータを
論理的に5ビツト左シフト、右シフトする時は、単に5
ビツト左シフト、右シフトしLSB又はMSBに0を挿
入し、(A)(B)の(b)に示す如くし、左右のキャ
リービットlはキャリー検出回路92又はキャリー又は
ガードビット検出回路82にて(A)(B)の(C)に
示す如く検出する。
算術的に左シフトを行う場合は、MSB (符号ビット
)はその侭残してシフトし、消失ビットの論理和を第4
図のオーバフロー検出回路93で検出し、消失ビットに
MSBの符号と不一致のものがあるとオーバフローとし
て、次段の丸め又はクリップ回路100にて正又は負の
最大値にクリップする。
例えば、第5図(C)(a)に示す2の補数表現の−1
7を基本とし、1ビツト左シフトすると(b)に示す如
く2倍の値の−34で、2ビツト左シフトすると(c)
に示す如く4倍の値の−68で、3ビツト左シフトする
と−136とならなければならないが、負の最大値−1
28を越えてオーバフローしてしまい、この場合は(d
)に示す如く−8となる。
このオーバフローの検出は、符号ビット(MSB)と消
失ビットの論理和又は論理積の不一致で検出され、正又
は負の最大値にクリップされる。
算術的に右シフトする場合に付き第5図(D)を用いて
説明する。
第5図(D)(a)に示す2の補数表現の−66を5ビ
ツトシフトするとすると、シフトした後へはMSBが入
り、(b)に示す如く中間結果は−3となる。
この時のガードビットは(C)に示す如く1となり、ス
ティッキービットは(d)に示す値の論理和の1となる
−66を5ビツト右シフトすると−66X2−’=−2
.0625であり、小数点以下の値を丸めると−2又は
−3となる。
この場合の、桁落ちビットの丸めには、中間結果に下記
に示すRの値を加算して求める最近値。
プラス方向、マイナス方向、ゼロ方向とする4つの方法
がある。
R=■×■+■×■ R=■+■ R=O R=(■+■)XS 但し■はLSB、■はガードビット、■はスティッキー
ビット、Sは符号ビット(MSB>、+は論理和、×は
論理積を示す。
このRの値を夫々加算すると、第5図(D)<e>に示
す如く、最近値丸め及びプラス方向丸めは−2となり、
マイナス方向丸めは−3となり、ゼロ方向丸めは−2と
なる。
以下従来例を図を用いて説明する。
第6図は従来例のバレルシフタの回路図、第7図は第6
図の場合のビットシフトの状態図である。
又第6図は8ビツトのデータのバレルシフタであり、図
中1′−〇〜1”−7,2’ −0〜2゛−7,3’ 
 −0〜3° −7は夫々4ビツトシフト。
2ビツトシフト、1ビツトシフトする為の3−1セレク
タであり、40,41.42は左シフトのキャリー検出
回路用の2−1セレクタであり、43.44.45は右
シフトのキャリー又はガードビット検出回路用の2−1
セレクタで、DO〜D7は8ビツトの入力データ、RO
−R7は出力結果である。
又L4.L2.Llは夫々左4ビットシフト。
左2ビツトシフト、左1ビツトシフトの制御信号であり
、TI、T2.T3はシフトしない制御信号であり、R
4,R2,R1は夫々右4ビットシフト、右2ビツトシ
フト、右1ビツトシフトの制御信号である。
又EXBは算術右シフトの時にはMSB (符号ビット
のD?)を、論理右シフトの時はOを入力する信号であ
り、ALSは算術右シフトの時はルベルとなり、この場
合は2−1セレクタ7′にて、EXB信号よりのMSB
を保存する為の信号である。
ア点のOは、シフトしない時左キャリー検出回路の出力
をOとする為の信号であり、イ点の0は、シフトしない
時キャリー又はガードビット検出回路の出力を0とし、
算術左シフトの時に0を入力する為の信号である。
ナンド回路50,52、ノット回路54、アンド回路5
1.53,55、オア回路56は負の場合のオーバフロ
ー検出回路を構成し、オア回路57.59,62、アン
ド回路58,60,61、オア回路62は正の場合のオ
ーバフロー検出回路を構成しており、オア回路56.6
2の出力はセレクタ46に入力する。
セレクタ46にはMSBが0で正の場合はオア回路62
側を選択し、MSBが1で負の場合はオア回路56側を
選択する信号(図ではMSB)が入力しておリオーバフ
ローした時は1を出力する。
尚ナンド回路50.オア回路57には4ビツト左シフト
時信号D3〜D6を入力し、ナンド回路52、オア回路
59には2ビツト左シフト時、1段目のセレクタの出力
信号D1″−5〜Di”−6を入力し、ノット回路54
.アンド回路61には1ビツト左シフト時、2段目のセ
レクタの出力信号D2°−6を入力しオーバフローした
信号の論理和をとる。
オア回路63.65.6B、70、アンド回路64.6
7.69はスティッキービット検出回路を構成するもの
であり、オア回路63は1〜3ビツト右シフトした時デ
ータのD3をアンド回路64を介してオア回路65に入
力する為のもので、4ビツト右シフトの時データのD3
をオア回路65に入力せずスティッキービットとしない
ようにするものである。
又アンド回路67は1ビツト右シフトした時、1段目の
セレクタの出力データのD1′−1をオア回路68に入
力する為のものであり又2ビツト右シフトの時、1段目
のセレクタの出力データのDl” −1をオア回路68
に入力せずスティッキービソトとしないようにするもの
である。
尚4ビツトシフト 2ビツトシフト、1ビツトシフトを
重ねて行うと、ビットシフトは加算され、信号のシフト
はシフトされたビットに対して更にシフトし、このシフ
トした信号が各段の検出回路に入力する。
この回路にて、第7図(A)〜(D)の(a)に示す8
ビツトのデータDO−D7を4ビツトシフト、1ビツト
シフトで5ビツト論理右シフトすると、第7図(A)(
b)に示す如く、MSBより0が入りD7〜D5となり
、キャリービットは(C)に示す如<D4となり、5ビ
ツト論理左シフトすると、第7図(B)(b)に示す如
く、LSBより0が入りD2〜DOとなり、キャリービ
ットは(C)に示す如<D3となる。
5ビツト算術右シフトすると第7図(C)(b)に示す
如く、MSBよりDlが入りD7〜D5となり、ガード
ビットは(C)に示す如<1l)4で、スティッキービ
ットは(d)に示す如<D3〜DOの論理和をとったも
のとなる。
5ビツト算術左シフトすると第7図(D)(b)に示す
如く、MSBD7は保存され、LS13より0が入り、
オーバフロー検出ビットとしてはD2〜D6の論理和又
は論理積をとったものとなり、MSBと一致しない時オ
ーバフローとなる。
このようにバレルシフタは所望の動作をする。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、従来のバレルシフタは左シフトの時のオ
ーバフロー、キャリー検出回路(第4図の93.92)
及び右シフトの時のキャリー又はガードビット検出回路
(第4図の82)及びスティフキービソト検出回路(第
4図の83)が必要であり、信号線を、シフタ(第4図
の81)と左右の検出回路に接続せねばならず信号線が
多く又回路規模が大きくなる問題点がある。尚この問題
点はデータのビット数が多くなる程(現在は32ビット
以上のデータのバレルシフタが多い)顕著になる。
〔問題点を解決するための手段〕
第1図は本発明の原理ブロック図である。
データ列をその儘通したり右シフトするシフタlと、該
シフタ1にてシフトした時の、キャリー又はガードビッ
トを検出するキャリー又はガードビット検出回路2と、
ステイソキービット又はオーバフローを検出するステイ
ソキービット又はオーバフロー検出回路3と、該シフタ
1の入出力に、データ列の中心を軸にしてピントリバー
スする第1、第2のビットリバース回路49,5を備え
る。
こうしておき、データをその儘通したり右シフトする場
合は、その儘該シフタ1に入力して出力し、データを左
シストする場合は該第1のビットリバース回路4にてビ
ットリバースして該シフタlに入力して右シフトし、出
力を該第2のビットリバース回路5にてビットリバース
して出力するようにする。
したり右シフトだけを行うもので、検出回路としては、
キャリービット検出回路とキャリー又はガードビット検
出回路は似通っており、又オーバフロー検出回路とステ
ィッキービフト検出回路は似通っているので、夫々兼用
のキャリー又はガードビット検出回路2とステイソキー
ビット又はオーバフロー検出回路3を右シフト側に設け
、右シフト、左シフトの時も、所望の検出を行うように
するので、ビットリバース回路4,5を設けても回路規
模は小さくなり又、信号線の配線はシフタ1と右側のキ
ャリー又はガードビット検出回路2とステイソキービッ
ト又はオーバフロー検出回路3と接続すればよく数は少
なくなる。
従ってLSI化に適したものとなる。
〔実施例〕
以下本発明の1実施例に付き図に従って説明する。
第2図は本発明の実施例のバレルシフタの回路図、第3
図は第2図の場合の5ビツトシフトの状態図である。
第2図は8ビツトのデータDO−D7のバレルシフタで
あり、第2図中、4−0〜4−7.5−θ〜5−7はビ
ットリバース回路を構成する2−1セレクタで、1−0
〜1−7.2−0〜2−7゜3−〇〜3−7は夫々4ビ
ツトシフト、2ビツトシフト、1ビツトシフトする為の
2−1セレクタであり、6−3〜6−0はキャリー又は
ガードビット検出回路を構成する2−1セレクタである
又R3I、R32は右シフト時″l”でビットリバース
させず、LSI、LS2は左シフト時“1″でセレクタ
4−0〜4−7.5−0〜5−7にてビットリバースを
させる信号であり、又S4.32.Slは夫々4ビツト
シフト、右2ビツトシフト、右1ビツトシフトの制御信
号でありS4.32.Slが全部動作すると、7ビツト
シフトするようになるが、説明の都合上S4.S2゜S
lは単独に4ビツト、2ビツト、1ビツトシフトする場
合につき説明しであるが、例えば5ビツトシフトする場
合はデータは一旦4ビットシフトし、この状態から又l
ビットシフトするものであり、データはそのようにシフ
トし、シフトしたものが各検出回路に入力する。
又T4.T2.TIはシフトしない制御信号である。
尚又、EXBは算術右シフトの時にはMSBを、論理右
シフト及び算術左シフトの時はOを入力する信号であり
、“0″は従来と同じくシフトしない時にキャリー又は
ガードビットを0にする為の信号である。
又ALSは算術左シフトの時はルベルとなり、2−1セ
レクタ7にてR7にMsBD7を保存し、又アンド回路
30より算術左シフトの時オーバフロー信号を出力させ
る。
又オア回路15.20.アンド回路16,17゜21.
22,30.31に入力しており、オア回路15.アン
ド回路16.17への入力信号で、制御信号S4にて4
ビツトシフトした時、オア回路19ヘビツトリバース回
路の出力のD4−1〜D4−4の信号を入力するように
し、オア回路20、アンド回路21.22への入力信号
で、制御信号S2にて2ビツトシフトした時、オア回路
25へ4ビツトシフト回路の出力のDi−1−Di−2
の信号を入力するようにし、アンド回路31への入力信
号で、制御信号S1にて1ビツトシフトした時、2ビツ
トシフト回路の出力のD2−1の信号を出力するように
し、又アンド回路23゜26.27には夫々制御信号S
4,32.Slが入力し、夫々4ビツトシフト、2ビツ
トシフト。
1ビツトシフトした時にオア回路19.25.アンド回
路31の出力を通すようにしている。
従って、オア回路28よりは、消失ビットに“1”の信
号が有る時ルベルが出力され、正の場合のオーバフロー
が検出されセレクタ29に入力する。
ナンド回路8,9.ノット回路10.アンド回路11,
12.13.オア回路14は算術左シフトの時の負の場
合のオーバフロー検出用で、ビットリバースされたD4
−0 (入力データではD7)は符号ビットであるので
、オーバフロー検出には関係なく、ナンド回路8には制
御信号S4にて4ビツトシフトした時のD4−1〜D4
−4の信号を人力し、ナンド回路9には制御信号S2に
て2ビツトシフトした時の05−1〜D5−2の信号を
入力し、ノット回路10には制御信号S1にて1ビツト
シフトした時のD2−1の信号を入力し、又アンド回路
11.12.13には夫々制御信号S4.S2.Slを
入力し、夫々4ビツトシフト、2ビツトシフト、1ビツ
トシフトした時のナンド回路8,9.ノット回路10の
出力を通すようにしている。
従って、オア回路14よりは、負の場合の消失ビットに
“0”の信号が有る場合ルベルが出力され、負の場合の
オーバフローが検出されセレクタ29に入力する。
セレクタ29にはMSBが0で正の場合はオア回路28
側を選択し、MSBが1で負の場合はオア回路14側を
選択する信号(図ではMSB)が入力しておリオーバフ
ローした時はlを出力し、アンド回路30に入力し算術
左シフトの時オーバフロー信号を出力する。
算術右シフトの時のステイソキービット検出は、4ビツ
トシフトの制御信号84オンの時はオア回路19に信号
D4−0.D4−1.D4−2を入力させ、アンド回路
23を介してオア回路28に入力させ、2ビツトシフト
の制御信号82オンの時はオア回路25に信号Di−0
を入力させ、アンド回路26を介してオア回路28に入
力させ、ステイソキービットを検出して出力させる。
4ビツトシフトの制御信号s4がオンで、1ビツトシフ
トの81又は2ビツトシフトの82がオンだと、オア回
路19には信号D4−0〜D4−3 (DO〜D3)を
入力し論理和をとりアンド回路23を介してオア回路2
8に送られるが、2ビツトシフトの82がオンの場合は
更にオア回路25にはアンド回路21を介して信号Dl
−0(D4)を入力し、アンド回路26を介してオア回
路28に入力し、DO〜D4の論理和の出力のステイソ
キービットが検出される。
4ビツトシフトの制御信号S4,2ビツトシフトの制御
信号S2.1ビツトシフトの制御信号S1がオンだと、
オア回路19にはD4−0〜D4−3 (DO−D3)
 、オア回路25には信号D1−〇〜DI−1(D4.
D5)を入力し、オア回路28よりはDO〜D5の論理
和の出力のステイソキービットが検出される。
従って、論理5ビツト右シフトの時は、入力データDO
〜D7は、セレクタ1−0〜1−7にて4ビツト右シフ
トし、MSBの4ビツトにはOが入力され、キャリービ
ットはセレクタ6−3にて0が入力され、キャリービッ
トはセレクタ6−0にてD4が検出され、結果は第7図
の(A)(b>  (C)に示す如くなる。
算術5ビツト右シフトの時は、入力データDO〜D7は
セレクタ1−〇〜1−7にて4ビツト右シフトし、MS
B側の4ビツトにはMSBのD7を入力し、ガードビッ
トとしてはD3が検出され、ステイソキービットとして
はDO〜D2の論理和が入力され、ステイソキービット
としてはDO〜D3の論理和が出力される。
即ち、第7図(C)の(b)  (c)  (d)に示
す如くなる。
論理5ビツト左シフトする時は、第3図(A)(a)に
示す人力信号DO−D7はセレクタ4−〇〜4−7にて
ビットリバースされ、第3図(A)(b)に示す如くな
り、セレクタ1−〇〜1−7にて4ビツト右シフトし、
又セレクタ3−0〜3−7にて更に1ビツト右シフトし
、(A)(C)に示す如くなり、セレクタ5−0〜5−
7にてビットリバースされ、(A)(d)に示す如くな
り、キャリーはセレクタ6−3にて一旦D4が検出され
後セレクタ6−0にて(A)(e)に示す如<03が検
出され結果は第7図(B)(b)(e)に示す従来の場
合と同じになる。
算術5ビツト左シフトの時は、第3図(B)(a)に示
す入力信号DO〜D7はセレクタ4−〇〜4−7にてビ
ットリバースされ、第3図(B)(b)に示す如くなり
、セレクタ1−0〜1−7にて4ビツト右シフトし、又
セレクタ3−0〜3−7にて更に1ビツト右シフトし、
EXB端子よりMSB側の5ビツトにOが入力され、(
B)(c)に示す如くなり、セレクタ5−0〜5−7に
てビットリバースされ、(B)(d)に示す如くなり、
セレクタ7にてD2はMSBのD7に置き換えられ(B
)(e)の如くなり出力される。
一方オーバフロー検出回路よりは、上記の説明で判る如
く、(B)(f)に示すD2〜D6の論理和が出力され
、結果は第7図(D)(b)(C)に示す従来と同じに
なる。
このように、右シフト、左シフトの時も兼用出来る検出
回路にすれば、簡単なセレクタにて構成されるビットリ
バース回路を追加しても、信号線の配線は右方向のみと
なり、信号線の配線数は減じ、又回路規模を小さくする
ことが出来LSI化が容易になる。
尚入力信号のビット数が多い程検出回路の回路規模は大
きくなるので、この効果は顕著になる。
〔発明の効果〕
以上詳細に説明せる如く本発明によれば、左シフトの時
も右シフト側の検出回路を兼用するようにするので、信
号線の配線は右方向のみとなり、信号線の配線数は減じ
、又回路規模を小さくすることが出来LSI化が容易に
なる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理ブロック図、 第2図は本発明の実施例のバレルシフタの回路図、第3
図は第2図の場合の5ビツトシフトの状態図、第4図は
従来のバレルシフタの説明図、第5図は算術、論理シフ
トの実例を示す図、第6図は従来例のバレルシフタの回
路図、第7図は第6図の場合のビットシフトの状態図で
ある。 図において、 lはシフタ、 2はキャリー又はガードピント検出回路、3はステイソ
キービット又はオーバフロー検出回路、 4.5はビットリバース回路、 1−0〜1−7.2−0〜2−7.3−0〜3−7.4
−0〜4−7.5−0〜5−7.6−3゜6−1.6−
0.7.1′−〇へ1’−7,2゜−〇〜2′−7,3
°−〇〜3′−7,7’ 、2木発朗/)原理ブロツ7
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Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 データ列をその儘通したり右シフトするシフタ(1)と
    、該シフタ(1)にてシフトした時の、キャリー又はガ
    ードビットを検出するキャリー又はガードビット検出回
    路(2)と、スティッキービット又はオーバフローを検
    出するスティッキービット又はオーバフロー検出回路(
    3)と、該シフタ(1)の入出力に、データ列の中心を
    軸にしてビットリバースする第1、第2のビットリバー
    ス回路(4、5)を備え、 データをその儘通したり右シフトする場合は、その儘該
    シフタ(1)に入力して出力し、データを左シフトする
    場合は該第1のビットリバース回路(4)にてビットリ
    バースして該シフタ(1)に入力して右シフトし、出力
    を該第2のビットリバース回路(5)にてビットリバー
    スして出力するようにしたことを特徴とするバレルシフ
    タ。
JP62136775A 1987-05-29 1987-05-29 バレルシフタ Granted JPS63298623A (ja)

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JPH0421025A (ja) * 1990-05-15 1992-01-24 Toshiba Corp 左右シフタ
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US9239702B2 (en) 2004-06-16 2016-01-19 Intel Corporation Data processing apparatus

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JPH0533405B2 (ja) 1993-05-19

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