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JPH0520352A - Adder circuit - Google Patents

Adder circuit

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JPH0520352A
JPH0520352A JP19860391A JP19860391A JPH0520352A JP H0520352 A JPH0520352 A JP H0520352A JP 19860391 A JP19860391 A JP 19860391A JP 19860391 A JP19860391 A JP 19860391A JP H0520352 A JPH0520352 A JP H0520352A
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JP
Japan
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bits
adder circuit
vector
carry
addition
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JP19860391A
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Japanese (ja)
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JP3166781B2 (en
Inventor
Atsumi Tanaka
篤美 田中
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡易な回路構成によりIC化した際の面積を
小さくすることができ、しかもベクトル量を高速演算す
ることができる加算回路を提供する。 【構成】 各成分がnビットからなる2つのベクトル量
の各成分を保持するレジスタ11〜16から上位・下位
切換セレクタ21〜26により上位又は下位のn/2ビ
ットをセレクトする。加算入力セレクタ27〜30は各
加算器31,32に入力するn/2ビットの成分をセレ
クトする。加算器31,32により、先ず下位側n/2
ビットの加算を行い、次に下位側n/2ビットの加算結
果のキャリーを考慮して上位側n/2ビットの加算を行
う。
(57) [Summary] [Object] To provide an adder circuit that can reduce the area when integrated into an IC with a simple circuit configuration and that can calculate a vector amount at high speed. A high-order or low-order n / 2 bit is selected by high-order / low-order switching selectors 21-26 from registers 11-16 holding respective components of two vector quantities each of which has n bits. The addition input selectors 27 to 30 select the n / 2-bit component input to each of the adders 31 and 32. First, the lower side n / 2 is added by the adders 31 and 32.
The bits are added, and then the upper n / 2 bits are added in consideration of the carry of the addition result of the lower n / 2 bits.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、各成分が多数のビット
(nビット)で表現されるベクトル量の各成分どおしを
加算して新たなベクトル量を求める加算回路に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an adder circuit for calculating a new vector amount by adding each component of a vector amount represented by a large number of bits (n bits).

【0002】[0002]

【従来の技術】ベクトル量どおしを加算して新たなベク
トル量を求めるアルゴリズムをハードウェアで構成した
加算回路が従来から用いられている。図3はそのような
従来の加算回路の一例を略示した図である。ここでは、
各成分がnビットで表現される。 A=(x1 ,y1 ,z1 )・・・ (1) なるベクトル量と、各成分がやはりnビットで表現され
る。 B=(x2 ,y2 ,z2 )・・・ (2) なるベクトル量とを加算して、 C=(X,Y,Z) ・・・ (3) 但し、X=x1 +x2 Y=y1 +y2 Z=z1 +z2 なる新たなベクトル量Cを求めるために、nビットのデ
ータどおしを加算する3つの加算器51,52,53を
備え、各加算器51,52,53でそれぞれx1
2 ,y1 +y2 ,z1 +z2 なる加算演算を並行して
行うように構成されている。これにより、各成分毎の加
算が行われ、新たなベクトル量Cが求められる。
2. Description of the Related Art Conventionally, an adder circuit has been used in which an algorithm for adding new vector quantities to obtain a new vector quantity is configured by hardware. FIG. 3 is a diagram schematically showing an example of such a conventional adder circuit. here,
Each component is represented by n bits. A = (x 1 , y 1 , z 1 ) ... (1) The vector quantity and each component are also represented by n bits. B = (x 2 , y 2 , z 2 ) ... (2) The vector quantity is added to obtain C = (X, Y, Z) ... (3) where X = x 1 + x 2 In order to obtain a new vector amount C of Y = y 1 + y 2 Z = z 1 + z 2, three adders 51, 52, 53 for adding n-bit data or the like are provided, and each adder 51, X 1 + at 52 and 53 respectively
The addition operations x 2 , y 1 + y 2 , and z 1 + z 2 are performed in parallel. As a result, addition is performed for each component, and a new vector amount C is obtained.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記加算回路は、例え
ばnビットの加算器を1個だけ備えてx1 +x2 ,y1
+y2 ,z1 +z2 の各演算を順番に行う加算回路と比
べ高速に演算を行うことができるという利点を有する
が、その一方で加算器が3個必要となり回路構成が非常
に複雑となりIC化した際に大面積の加算回路となって
しまうという問題がある。
The above adder circuit is provided with, for example, only one n-bit adder, x 1 + x 2 , y 1
This has the advantage of being able to perform operations at higher speed than an adder circuit that performs + y 2 , z 1 + z 2 operations in sequence, but on the other hand, three adders are required and the circuit configuration becomes very complicated However, there is a problem that it becomes a large-area adder circuit when it is converted.

【0004】また、ベクトルの各成分がn=32ビット
もしくはn=64ビット等の多数のビットで表現される
数値である場合、加算演算の際のキャリーの伝播速度
が、単にビット数が多いことの比率と比べさらにずっと
遅くなり、このため回路構成を複雑にして大面積のIC
の加算回路とした割にはそれほど高速処理とはならない
という問題もある。
Further, when each component of the vector is a numerical value represented by a large number of bits such as n = 32 bits or n = 64 bits, the carry propagation speed in the addition operation is simply a large number of bits. It is much slower than the ratio of, so that the circuit configuration is complicated and the large area IC is used.
There is also a problem that the processing speed is not so high in comparison with the addition circuit of.

【0005】本発明は上記事情に基づいてなされたもの
であり、簡易な回路構成によりIC化した際の面積を小
さくすることができ、しかもベクトル量を高速演算する
ことができる加算回路を提供することを目的とするもの
である。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an adder circuit capable of reducing an area when integrated into an IC with a simple circuit configuration and capable of calculating a vector quantity at high speed. The purpose is that.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の加算回路は、各成分がnビットで表現される
第1のベクトル量と第2のベクトル量を前記各成分毎に
加算することにより第3のベクトル量を求める加算回路
において、n/2ビットどおしのデータを加算する複数
の加算手段と、該複数の加算手段で、先ず前記第1およ
び第2のベクトル量の各成分の下位側n/2ビットどお
しを加算し、次に下位側n/2ビットどうしの演算結果
のキャリーを考慮して前記第1および第2のベクトル量
の上位側n/2ビットどおしを加算するようにデータを
制御するデータ制御手段とを備えたことを特徴とするも
のである。
In order to achieve the above object, the adder circuit according to the present invention adds a first vector amount and a second vector amount in which each component is represented by n bits, for each component. In the adder circuit for obtaining the third vector quantity by doing so, a plurality of adding means for adding the data of n / 2 bits each, and the plurality of adding means are first used to calculate the first and second vector quantities. The lower n / 2 bits of each component are added together, and then the upper n / 2 bits of the first and second vector quantities are considered in consideration of the carry of the operation result of the lower n / 2 bits. Data control means for controlling the data so as to add the load is provided.

【0007】[0007]

【作用】本発明の加算回路は、n/2ビットどおしの加
算を行う複数の加算手段を備えnビットで表現される各
成分を上位側n/2ビットと下位側n/2ビットとに分
け、先ず下位側n/2ビットの加算を行い、次に上位側
n/2ビットの加算を行うようにしたため、加算演算の
際のキャリーの伝播速度がかなり速くなり、したがって
高速に演算処理を行うことができる。また、本発明の加
算回路は、後述する実施例に示すように、従来のものに
比べて加算手段の数が少なくて済むので、IC化した際
に従来のものに比べて小面積で足りる。
The adder circuit of the present invention is provided with a plurality of adder means for adding n / 2 bits, and each component represented by n bits is divided into upper n / 2 bits and lower n / 2 bits. Since the lower n / 2 bits are first added and then the upper n / 2 bits are added, the carry propagation speed at the time of the addition operation is considerably high, and therefore the operation processing is performed at high speed. It can be performed. Further, the adder circuit of the present invention requires a smaller number of adder means as compared with the conventional one, as shown in an embodiment to be described later, so that when added to an IC, a smaller area than the conventional one is sufficient.

【0008】[0008]

【実施例】図1は本発明の一実施例である加算回路のブ
ロック図、図2はそのタイムチャートである。本実施例
の加算回路は、各成分がnビットからなる2つのベクト
ル量の各成分を保持するレジスタ11〜16と、レジス
タ11〜16に保持されたnビットの成分のうちの上位
又は下位のn/2ビットをセレクトする上位・下位切換
セレクタ21〜26と、各加算器31,32に入力する
n/2ビットの成分をセレクトする加算入力セレクタ2
7〜30と、加算入力セレクタ27〜30によってセレ
クトされたn/2ビットの成分を加算する加算器31,
32と、加算結果のキャリー信号を保持するキャリーレ
ジスタ33〜35と、n/2ビットの加算結果を一時的
に保持する位相合わせレジスタ36〜39と、加算結果
となるベクトル量の各nビットの成分を保持するレジス
タ42〜44とからなるものである。また、本実施例の
加算回路は、前述した従来例と同様に各成分がnビット
からなる2つのベクトル量A=(x1 ,y1 ,z1 )と
B=(x2 ,y2 ,z2 )とを加算してベクトル量C=
(X,Y,Z)(但しX=x1 +x2 ,Y=y1
2 ,Z=z1 +z2 )を求めるものである。
1 is a block diagram of an adder circuit according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a time chart thereof. The adder circuit according to the present embodiment has registers 11 to 16 for holding components of two vector quantities each of which has n bits, and an upper or lower one of the n-bit components held in the registers 11 to 16. Upper / lower switching selectors 21 to 26 for selecting n / 2 bits, and an addition input selector 2 for selecting n / 2-bit components input to the adders 31 and 32.
7 to 30 and an adder 31 for adding the n / 2-bit components selected by the addition input selectors 27 to 30,
32, carry registers 33 to 35 for holding carry signals of addition results, phase matching registers 36 to 39 for temporarily holding addition results of n / 2 bits, and n bits of each vector amount of the addition results. The registers 42 to 44 for holding the components. In addition, the adder circuit of this embodiment has two vector quantities A = (x 1 , y 1 , z 1 ) and B = (x 2 , y 2 , z 2 ) and vector quantity C =
(X, Y, Z) (where X = x 1 + x 2 , Y = y 1 +
y 2 , Z = z 1 + z 2 ) is obtained.

【0009】次に、本実施例の加算回路の動作について
説明する。先ず、図2に示すクロック0のタイミングで
レジスタ11〜16に各成分x1 ,x2 , 1 ,y2
1 ,z2 が入力され保持される。これら各成分はそれ
ぞれnビットで表現されている。また、それとともに上
位・下位切換セレクタ21〜26により各レジスタ11
〜16の下位側n/2がセレクトされる。
Next, the operation of the adder circuit of this embodiment will be described. First, at the timing of clock 0 shown in FIG. 2, the components x 1 , x 2, y 1 , y 2 ,
z 1 and z 2 are input and held. Each of these components is represented by n bits. Along with that, the upper / lower switching selectors 21 to 26 are used to register each register 11.
The lower n / 2 of 16 are selected.

【0010】また、クロック0のタイミングでは加算入
力セレクタ27,28ではそれぞれx1 ,x2 の下位側
n/2ビットがセレクトされ、加算入力セレクタ29,
30ではそれぞれy1 ,y2 の下位側n/2ビットがセ
レクトされ、これによりn/2ビットのデータを加算す
る加算器31,32にはそれぞれ、x1 ,x2 の下位側
n/2ビット、y1 ,y2 の下位側n/2ビットが入力
され、加算器31,32でそれぞれx1 (下位n/2ビ
ット)+x2 (下位n/2ビット),y1 (下位n/2
ビット)+y2 (下位n/2ビット)の演算が行われ
る。
Further, at the timing of clock 0, the lower n / 2 bits of x 1 and x 2 are selected by the addition input selectors 27 and 28, respectively, and the addition input selectors 29 and 29 are selected.
Is lower n / 2 bits select the In 30 respectively y 1, y 2, thereby each of the adders 31 and 32 for adding the n / 2-bit data, x 1, x 2 of the lower n / 2 Bits, the lower n / 2 bits of y 1 and y 2 are input, and x 1 (lower n / 2 bits) + x 2 (lower n / 2 bits) and y 1 (lower n / Two
The operation of (bit) + y 2 (lower n / 2 bits) is performed.

【0011】次にクロック1のタイミングでx1 (下位
n/2ビット)+x2 (下位n/2ビット)およびy1
(下位n/2ビット)+y2 (下位n/2ビット)によ
るキャリー信号xc ,yc がそれぞれキャリーレジスタ
33,34に入力され、また位相合わせレジスタ36,
37にそれぞれX(下位側n/2ビット),Y(下位側
n/2ビット)が入力され保持される。またこのクロッ
ク1のタイミングで、加算器31,32にz1 ,z2
下位n/2ビット、y1 ,y2 の上位n/2ビットおよ
びキャリーセレクタ41を経由してキャリーyc が入力
され、それぞれz1 (下位n/2ビット)+z2 (下位
n/2ビット),y1 (上位n/2ビット)+y2 (上
位n/2ビット)+yc の演算が行われる。
Next, at the timing of clock 1, x 1 (lower n / 2 bits) + x 2 (lower n / 2 bits) and y 1
Carry signals x c and y c by (lower n / 2 bits) + y 2 (lower n / 2 bits) are input to carry registers 33 and 34, respectively, and phase adjustment registers 36 and
X (lower side n / 2 bits) and Y (lower side n / 2 bits) are input to 37 and held respectively. At the timing of this clock 1, the carry y c is input to the adders 31 and 32 via the lower n / 2 bits of z 1 and z 2 , the upper n / 2 bits of y 1 and y 2 , and the carry selector 41. And z 1 (lower n / 2 bits) + z 2 (lower n / 2 bits), y 1 (upper n / 2 bits) + y 2 (upper n / 2 bits) + y c are respectively calculated.

【0012】次にクロック2のタイミングで、z1 (下
位n/2ビット)+z2 (下位n/2ビット)によるキ
ャリー信号zc がキャリーレジスタ35に入力され、ま
た位相合わせレジスタ38,39にそれぞれY(上位側
n/2ビット)、Z(下位側n/2ビット)が入力され
保持される。また、このクロック2のタイミングで加算
器31,32にx1 ,x2 の上位n/2ビット、z1
2 の上位n/2ビットおよびキャリーセレクタ40,
41を経由してキャリーxc , zc が入力され、それぞ
れx1 (上位n/2ビット)+x2 (上位n/2ビッ
ト)+xc 、z1 (上位n/2ビット)+z2 (上位n
/2ビット)+zc の演算が行われる。
Next, at the timing of the clock 2, the carry signal z c by z 1 (lower n / 2 bits) + z 2 (lower n / 2 bits) is input to the carry register 35, and also to the phase adjustment registers 38 and 39. Y (upper side n / 2 bits) and Z (lower side n / 2 bits) are input and held respectively. Further, at the timing of this clock 2, the upper n / 2 bits of x 1 and x 2 are added to the adders 31 and 32, z 1 ,
upper n / 2 bits of z 2 and carry selector 40,
Carries x c and z c are input via 41, and x 1 (upper n / 2 bits) + x 2 (upper n / 2 bits) + x c , z 1 (upper n / 2 bits) + z 2 (upper), respectively. n
(/ 2 bits) + z c is calculated.

【0013】更に、クロック3のタイミングで加算器3
1,32から出力されたX(上位n/2ビット),Z
(上位n/2ビット)が、それぞれレジスタ42,44
に入力され、またこれとともに位相合わせレジスタ3
6,37,38,39からレジスタ42,43,44に
それぞれX(下位n/2ビット),Y(上位n/2ビッ
ト+下位n/2ビット),Z(下位n/2ビット)が入
力され、これによりレジスタ42,43,44にベクト
ル量C=(X,Y,Z)の各成分が形成される。
Further, at the timing of the clock 3, the adder 3
X (upper n / 2 bits), Z output from 1, 32
(Upper n / 2 bits) are registers 42 and 44, respectively.
To the phase adjustment register 3
Inputs X (lower n / 2 bits), Y (upper n / 2 bits + lower n / 2 bits), Z (lower n / 2 bits) to registers 42, 43 and 44 from 6, 37, 38 and 39, respectively. As a result, each component of the vector amount C = (X, Y, Z) is formed in the registers 42, 43, 44.

【0014】このように上記の本実施例ではn/2ビッ
トの加算器31,32を2個備えたものであり、付属回
路の分を含めても前述した従来例の場合と比べIC化し
た際の面積が小さくなる。
As described above, in the present embodiment, two n / 2-bit adders 31 and 32 are provided, and even if the additional circuits are included, they are integrated into an IC as compared with the case of the conventional example described above. The area is reduced.

【0015】また、ここではn/2ビットどおしの加算
を行っているため、nビットどうしの加算を行う場合に
比べて演算時のキャリーの伝播が速くなり、したがって
高速の加算回路が実現できる。
Further, since the addition of n / 2 bits is performed here, the propagation of the carry during the operation is faster than the case where the addition of n bits is performed, so that a high-speed addition circuit is realized. it can.

【0016】[0016]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、加
算すべきベクトル量の各成分がnビットで表現される場
合に、n/2ビットどおしのデータを加算する複数の加
算手段を備え、この加算手段を用いてまずベクトル量の
各成分の下位側n/2ビットどおしの加算を行い、次に
上位側n/2ビットどおしの加算を行うように構成した
ことにより、IC化した際に従来のものに比べて小面積
で済み、しかも高速処理を行うことができる加算回路を
提供することができる。
As described above, according to the present invention, when each component of the vector amount to be added is represented by n bits, a plurality of adding means for adding data of n / 2 bits or so. And is configured to add n / 2 bits of the lower side of each component of the vector quantity, and then add n / 2 bits of the upper side using this adding means. As a result, it is possible to provide an adder circuit which, when integrated into an IC, has a smaller area than a conventional one and can perform high-speed processing.

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

【図1】本発明の一実施例に係る加算回路のブロック図
である。
FIG. 1 is a block diagram of an adder circuit according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示す加算回路のタイムチャートである。FIG. 2 is a time chart of the adder circuit shown in FIG.

【図3】従来の加算回路の一例を略示した図である。FIG. 3 is a diagram schematically showing an example of a conventional adder circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11〜16 レジスタ 21〜26 上位・下位切換セレクタ 27〜30 加算入力セレクタ 31,32 加算器 33〜35 キャリーレジスタ 36〜39 位相合わせレジスタ 40,41 キャリーセレクタ 42〜44 レジスタ 11 to 16 registers 21 to 26 upper / lower switching selector 27 to 30 addition input selector 31, 32 adder 33 to 35 carry register 36 to 39 phase adjustment register 40, 41 carry selector 42 to 44 register

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【請求項1】 各成分がnビットで表現される第1のベ
クトル量と第2のベクトル量を前記各成分毎に加算する
ことにより第3のベクトル量を求める加算回路におい
て、 n/2ビットどおしのデータを加算する複数の加算手段
と、 該複数の加算手段で、先ず前記第1および第2のベクト
ル量の各成分の下位側n/2ビットどおしを加算し、次
に下位側n/2ビットどうしの演算結果のキャリーを考
慮して前記第1および第2のベクトル量の上位側n/2
ビットどおしを加算するようにデータを制御するデータ
制御手段とを備えたことを特徴とする加算回路。
Claim: What is claimed is: 1. An adder circuit for obtaining a third vector amount by adding a first vector amount and a second vector amount in which each component is represented by n bits, for each component. In a plurality of addition means for adding data of n / 2 bits or so, and in the plurality of addition means, first, the lower n / 2 bits of each component of the first and second vector quantities And then carry out the carry of the operation result between the lower n / 2 bits and the upper n / 2 of the first and second vector quantities.
An adder circuit comprising: a data control unit that controls data so as to add bits bit by bit.
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