JPS6370333A - Digital arithmetic unit - Google Patents
Digital arithmetic unitInfo
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- JPS6370333A JPS6370333A JP61215241A JP21524186A JPS6370333A JP S6370333 A JPS6370333 A JP S6370333A JP 61215241 A JP61215241 A JP 61215241A JP 21524186 A JP21524186 A JP 21524186A JP S6370333 A JPS6370333 A JP S6370333A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
(産業上の利用分野)
この発明は、例えばデジタルフィルタ等て使用して好適
するデジタル演算装置の改良に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to an improvement of a digital arithmetic device suitable for use as, for example, a digital filter.
(従来の技術)
周知のように、音IJm器や画像機器等の分野では、可
及的に高密度かつ高忠実度記録再生化を図るために、音
響信号や画像信号等の情報信号をP CM (パルスコ
ードモジエレーシ璽ン>vttavcよシデジタル化デ
ータに変換して、例えばディスクや磁気テープ等の記録
媒体に記録し、これを再生するようにしたデジタル記録
再生システムが普及している。(Prior Art) As is well known, in the fields of audio IJm equipment and imaging equipment, information signals such as acoustic signals and image signals are transmitted to CM (Pulse Code Modification > VTTAVC) Digital recording and reproducing systems have become widespread, which convert the data into digitized data, record it on a recording medium such as a disk or magnetic tape, and then play it back. .
とのうち、記録媒体としてディスクを使用するものでは
、直径が12傭のディスクにデジタル化データに対応し
たピット列を形成し、これを光学式に読み取るようにし
てなるコンパクトディスクが、現在では主流となってい
る。Of these, compact discs, which use discs as recording media, are currently the mainstream, with pit rows corresponding to digitized data formed on a disc with a diameter of 12 mm, which can be read optically. It becomes.
一方、上記のようなコンパクトディスクを再生するプレ
ーヤは、半導体レーザ及び光電変換素子等を内蔵した光
学式ピックアップをディスクの半径方向にリニアトラッ
キング弐に移動させ石とともに、ディスクを例えば線速
度一定(CLV)方式で回転させることによって、ディ
スクに記録されたデータの読み取)を行なうようにして
いるものである。On the other hand, a player that plays back the above-mentioned compact disc moves an optical pickup containing a semiconductor laser, a photoelectric conversion element, etc. in the radial direction of the disc in a linear tracking direction, and moves the disc along with a stone at constant linear velocity (CLV). ) The data recorded on the disc can be read by rotating it in the following manner.
ここで、上記のようなディスクを再生する光学式ディス
ク再生装置では、光学式ピックアップに設けられる対物
レンズに対して、トラッキングサーボやフォーカスサー
ボを施すことにょシ、安定なデータの読み取りを行なう
ようKしている。これらトラッキングサーボやフォーカ
スサーボは、光学式ピックアップから出力される信号に
基づいてトラッキングエラー信号やフォーカスエラー信
号を生成し、各エラー信号を位相補償用のフィルタ回路
及び駆動回路等を介して、対物レンズをトラッキング方
向及びフォーカス方向に移動させるための7クチ工エー
タ部に供給するという、サーボループを構成することに
よシ行なわれている。Here, in an optical disc playback device that plays back the above-mentioned disc, tracking servo and focus servo are applied to the objective lens provided in the optical pickup, and K is used to ensure stable data reading. are doing. These tracking servos and focus servos generate tracking error signals and focus error signals based on signals output from an optical pickup, and pass each error signal through a phase compensation filter circuit, a drive circuit, etc. to the objective lens. This is accomplished by constructing a servo loop that supplies the 7-channel actuator for moving in the tracking direction and the focus direction.
ところで、近時では、データ復調・再生のデジタル信号
処理系に加えて、上述したサーボループをデジタル回路
で構成することが盛んに行かわれておシ、上記デジタル
信号処理系のフィルタ回路と共に上記サーボループのフ
ィルタ回路としてもデジタルフィルタが使用されるより
になってきている。このデジタルフィルタは、入力デー
タに係数データを乗算し、その結果を累積加算する、い
わゆるたたみ込み和の演算を行なうもので、その演算式
は、一般に、
と表わすことができる。Incidentally, in recent years, in addition to digital signal processing systems for data demodulation and reproduction, the above-mentioned servo loops have been increasingly constructed with digital circuits. Digital filters are also increasingly being used as loop filter circuits. This digital filter performs a so-called convolution sum operation in which input data is multiplied by coefficient data and the results are cumulatively added.The arithmetic expression thereof can generally be expressed as follows.
ここで、上記(1)式において、
X(k)h(n−k)
は、
−p(n−k) −q(n−k) −r
(n−k)X(k)・2 ±X(k)・2 ±
X(k)・2と近似することができるので、結局(1)
式の演算を行なうためには、
−X・2−n
なる演算を行なう必要が生じるものである。Here, in the above equation (1), X(k)h(n-k) is −p(n-k) −q(n-k) −r
(n-k)X(k)・2 ±X(k)・2 ±
Since it can be approximated as X(k)・2, (1)
In order to perform the calculation of the formula, it is necessary to perform the calculation -X.2-n.
第2図は、上記したーX・2 なる演算を行なうための
、従来のデジタル演算手段を示すものである。すなわち
、mビットの入力データ(X)は、反転回路11VCよ
って全ピット反転され、その反転データXに加算回路1
2によj5@l”が加算されることによって、2の補数
データ(−X)が生成される。そして、この補数データ
(−X )が、シフト回路13によって、nビット目以
下が桁落ちされるようにシフトされ、ここに解(Y)が
得られるものである。FIG. 2 shows a conventional digital calculation means for performing the above-described calculation -X.2. That is, m-bit input data (X) has all the pits inverted by the inversion circuit 11VC, and the inverted data
By adding j5@l'' to 2, two's complement data (-X) is generated. Then, this complement data (-X) is processed by the shift circuit 13, with bits below the nth bit being omitted. The solution (Y) is obtained here.
具体的に説明すると、今、表(1)に示す3ビツトの入
力データ(X、%X1)が供給され、かつn=2である
とする。すると、入力データ(XS〜Xt)は、反転回
路11によシ、表(2)に示すような反転データ(XS
〜Xt)に変換される。そして、この反転データ(XS
〜xt)tc、加算回路12によって@1′′が加算さ
れて、表(3)に示すような補数データ(−X)が生成
される。その後、この補数データ(−X)が、シフト回
路13によって、表(3)中左側に2ビツトシフトされ
ることによシ、表(4)に示すような解(Y)が得られ
るものである。To explain specifically, assume that 3-bit input data (X, %X1) shown in Table (1) is supplied and n=2. Then, the input data (XS to
~Xt). Then, this inverted data (XS
~xt)tc and @1'' are added by the adder circuit 12 to generate complement data (-X) as shown in Table (3). Thereafter, this complement data (-X) is shifted by 2 bits to the left in Table (3) by the shift circuit 13, thereby obtaining the solution (Y) shown in Table (4). .
表(1) 表(2)表(3)
表(4)しかしながら、上記のよう
な従来のデジタル演算手段では、次のような問題が生じ
る。すなわち、上述のよ5 K して得られた解(Y)
は、表(3)に示す補数′データ(−X)の下位2ビツ
トが桁落ちされていることによシ、その桁落ちされた下
位2ビット分の誤差を有していることに力る。つまシ、
表(3)に示す補数データ(−X)の下位2ビツトは、
小数点以下の部分であυ、この補数データ(−X)を1
0進で表わすと表(5)に示すようになる。Table (1) Table (2) Table (3)
Table (4) However, the following problems occur in the conventional digital calculation means as described above. In other words, the solution (Y) obtained by 5 K as described above
This is because the lower 2 bits of the complement 'data (-X) shown in Table (3) are truncated, so there is an error corresponding to the lower 2 bits of the digit truncated. . Tsumashi,
The lower two bits of the complement data (-X) shown in Table (3) are:
This is the part below the decimal point υ, and this complement data (-X) is 1
When expressed in 0-base, it becomes as shown in Table (5).
一方1表(3)に示す補数データ(−X )の下位2ビ
ツトを桁落ちさせて得られる解(Y)は、全て整数であ
シ、10進で表わすと表(5)に示すようになって、補
数データ(−X)K対して同表に示すように誤差(△)
が生じることになる。この誤差(△)は、最大で0.7
5 (3/4LSB)にも達っし、平均誤差も0.38
と高く、結局、演算結果が信頼性のないものとなってし
まうものである。On the other hand, the solution (Y) obtained by dropping the lower two bits of the complement data (-X) shown in Table 1 (3) is all integers, and when expressed in decimal, it is as shown in Table (5). Therefore, the error (△) for the complement data (-X)K is as shown in the same table.
will occur. This error (△) is at most 0.7
5 (3/4LSB), and the average error is 0.38.
As a result, the calculation result becomes unreliable.
(発明が解決しよりとする問題点)
以上のように、従来のデジタル演算手段では、nビット
以下を桁落ちさせることにより、大きな誤差が生じてし
まい、信頼性のある解を求めることができないという問
題を有している。(Problems to be solved by the invention) As described above, in conventional digital calculation means, by dropping n bits or less, a large error occurs, making it impossible to obtain a reliable solution. There is a problem.
そとで、この発明は、上記事情を考慮してなされたもの
で、大き々誤差が生じることなく、信頼性の高い解を得
ることのできる柵めて良好なデジタル演算装置を提供す
ることを目的とする。The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a very good digital arithmetic device that can obtain highly reliable solutions without causing large errors. purpose.
(問題点を解決するための手段)
す力わち、この発明に係るデジタル演算手段は1mビッ
トの入力データ(Xm −Xs )を全ビット反転させ
、その反転データ(Xm−xt )のnビット目以下(
:(n−X 1 )を桁落ちさせる。そして、残る桁落
ちデータ(Xm−Xn++)に、上記反転データ(Xm
’= Xl)のnビット目のデータ(X、)を加算す
るようKしたものである。(Means for Solving the Problems) In other words, the digital calculation means according to the present invention inverts all bits of 1 m bits of input data (Xm - Xs) and converts n bits of the inverted data (Xm - xt). Below eyes (
: (n-X 1 ) is dropped. Then, the inverted data (Xm
'=Xl), the n-th bit data (X,) is added.
(作用)
そして、上記のような構成によれば、従来に比して、解
に生じる最大誤差及び平均誤差を共に少なく抑えるとと
ができ、信頼性の高い解を得ることができる:うになる
ものでちる。(Function) According to the above configuration, both the maximum error and the average error occurring in the solution can be suppressed to a smaller value than in the past, and a highly reliable solution can be obtained. It's a thing.
(実施例)
以下、この発明の一実施例について図面を参照して詳細
に説明する。第1図において、nビットの入力データ(
X)は、反転回路14によって全ビット反転され、その
反転データ(X)がシフト回路15によ少、nビット目
以下(xn ”= X、 )が桁落ちされるようにシフ
トされる。そして、残った桁落ちデータ(Xm =X
n+t )が、加X回路16によって、上記反転データ
(Xm−XI)のnビット目のデータ(xn)とカロ算
されること罠よ)、5% (Y )が得られるものであ
る。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In Figure 1, n-bit input data (
All bits of X) are inverted by the inverting circuit 14, and the inverted data (X) is shifted to the shift circuit 15 so that the bits below the nth bit (xn''=X, ) are digit-off. , the remaining digit loss data (Xm =
n+t) is calculated by the adding X circuit 16 with the n-th bit data (xn) of the inverted data (Xm-XI) to obtain 5% (Y).
この場合、解(Y)は、 と表わされる。In this case, the solution (Y) is It is expressed as
具体的に説明すると、先に述べたように、表(1)K示
す3ビツトの入力データ(XS〜XS )が供給され、
かつn = 2であるとする。すると、入力データ(x
m 〜xt >は、反転回路x4jでより表(2)K示
すような反転データ(x、〜Xt)に閘換される。To explain specifically, as mentioned earlier, 3-bit input data (XS to XS) shown in Table (1) K is supplied,
And it is assumed that n = 2. Then, the input data (x
m~xt> is converted into inverted data (x,~Xt) as shown in Table (2)K by the inverting circuit x4j.
そして、この反転データCxs〜Xi)が、シフト回路
15によって、表(2)中左側に2ビツトシフトされる
ことによシ、表(6)に示すような桁落ちデータ(xm
= Xn+1 )が得られる。その後、加算回路16
によって、桁落ちデータ(Xm −Xn+t ) K
。Then, by shifting this inverted data (Cxs to Xi) by 2 bits to the left in Table (2) by the shift circuit 15, the data with digit loss (xm
= Xn+1) is obtained. After that, the addition circuit 16
Therefore, the digit loss data (Xm −Xn+t) K
.
表(2)に示す反転データ(XS〜Xt)の2ビツト目
のデータ(X、)が加算されることKよシ、表(7)K
示すような解(Y)が得られるものである。The 2nd bit data (X,) of the inverted data (XS to Xt) shown in Table (2) is added to K, Table (7) K
The solution (Y) shown is obtained.
そして、上記のようにして得られた解(Y)を10進で
表わし、表(3)に示した補数データ(−X)に対する
誤差(△)を求めると、表(8)に示すように、最大誤
差が0.5と従来のし、に減少され、平均誤差も0.1
3で従来の約1/3に減少しているものである。Then, when the solution (Y) obtained as above is expressed in decimal and the error (△) for the complement data (-X) shown in Table (3) is calculated, as shown in Table (8). , the maximum error is reduced to 0.5 compared to the conventional method, and the average error is also reduced to 0.1.
3, which is about 1/3 of the conventional value.
表(6) 表(7)
表(8)
なお、この発明は上記実施例に限定されるものではなく
、この外その要旨を逸脱し々い範囲で種々変形して実施
することができる。Table (6) Table (7) Table (8) Note that the present invention is not limited to the above embodiments, and can be implemented with various modifications without departing from the gist thereof.
したがって、以上詳述したようにこの発明によれば、大
きな誤差が生じることなく、9顆性の高い解を得ること
のできる極めて良好なデジタル演算装置を提供すること
ができる。Therefore, as described in detail above, according to the present invention, it is possible to provide an extremely good digital arithmetic device that can obtain a highly 9-sided solution without causing a large error.
第1図はこの発明に係るデジタル演算装置の一実施例を
示すブロック構成図、第2図は従来のデジタル演算手段
を示すブロック構成図である。
11・・・反転回路、12・・・加算回路、13・・・
シフト回路、14・・・反転回路、15・・・シフト回
路、16・・・加算回路。
出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦×(χ
m〜χ1)
第1図FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a digital calculation device according to the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing a conventional digital calculation means. 11... Inversion circuit, 12... Addition circuit, 13...
Shift circuit, 14... Inversion circuit, 15... Shift circuit, 16... Addition circuit. Applicant's agent Patent attorney Takehiko Suzue×(χ
m~χ1) Figure 1
Claims (1)
1、n:0≦n≦mを満たす整数)なる演算を行なうデ
ジタル演算装置において、前記データXを全ビット反転
させ@X@(@x@_m〜@x@_1)なる反転データ
を生成する反転手段と、この反転手段の出力データ@X
@のnビット目以下を桁落ちさせ(@x_m@〜@x_
n_+_1@)なる桁落ちデータを生成する桁落ち手段
と、この桁落ち手段の出力データに前記反転データ@X
@のnビット目のデータ(@x_n@)を加算する加算
手段とを具備してなることを特徴とするデジタル演算装
置。-X・2^-^n (X: m-bit data x_m~x_
1, n: an integer satisfying 0≦n≦m) In a digital arithmetic device that performs an operation, all bits of the data X are inverted to generate inverted data @X@ (@x@_m to @x@_1). Inverting means and output data of this inverting means @X
Decrease digits below the nth bit of @ (@x_m@~@x_
n_+_1@), and the inverted data @
A digital arithmetic device comprising: an addition means for adding n-th bit data (@x_n@) of @.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61215241A JPS6370333A (en) | 1986-09-12 | 1986-09-12 | Digital arithmetic unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61215241A JPS6370333A (en) | 1986-09-12 | 1986-09-12 | Digital arithmetic unit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6370333A true JPS6370333A (en) | 1988-03-30 |
Family
ID=16669054
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61215241A Pending JPS6370333A (en) | 1986-09-12 | 1986-09-12 | Digital arithmetic unit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6370333A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1992016891A1 (en) * | 1991-03-19 | 1992-10-01 | Fujitsu Limited | Numerical expression converter and vector processor using the same |
-
1986
- 1986-09-12 JP JP61215241A patent/JPS6370333A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1992016891A1 (en) * | 1991-03-19 | 1992-10-01 | Fujitsu Limited | Numerical expression converter and vector processor using the same |
US5508948A (en) * | 1991-03-19 | 1996-04-16 | Fujitsu Limited | Numeric representation converting apparatus and vector processor unit such apparatus |
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