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JPH0283729A - 並列乗算器 - Google Patents

並列乗算器

Info

Publication number
JPH0283729A
JPH0283729A JP23728588A JP23728588A JPH0283729A JP H0283729 A JPH0283729 A JP H0283729A JP 23728588 A JP23728588 A JP 23728588A JP 23728588 A JP23728588 A JP 23728588A JP H0283729 A JPH0283729 A JP H0283729A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
adder
adders
digit
stage
bit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP23728588A
Other languages
English (en)
Inventor
Yukio Kadowaki
幸男 門脇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP23728588A priority Critical patent/JPH0283729A/ja
Publication of JPH0283729A publication Critical patent/JPH0283729A/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、多ビツト加算器と全加算器を用いることで回
路規模が小さくかつ高速な部分積加算が行なえる並列乗
算器に関する。
[従来の技術とその課題] 並列乗算器が発生する部分積の加算を処理する方法の一
例として、第4図に示すように全加算器50のみを複数
段に備えトリー構造を形成するものがある。
これは、3ビット信号がパラレルに供給されて、和と繰
り上がりの信号(区内ではCと記す。)とを送出する全
加算器を使用するもので、例えば乗数と被乗数との乗算
を実行し、例えばi桁目の部分積が15ビツトからなる
場合、1段目には5個の全加算器50を設け、それぞれ
の全加算器50が送出する和と、i−1桁目に備わる不
図示の全加算器が送出する繰り上げ信号とが、2段目に
設けられる3個の全加算器50にそれぞれ送出される。
以下同様に順次複数段に接続され、6段目の全加算器5
0にて最終の加算結果Sが得られる。尚、第4図はi桁
目のみについて記載しているが、i十1桁目、i+2桁
目・・・・・・又、i−1桁目、i〜2桁目・・・・・
・にも同じ構成にてなる回路が存在するものである。
このように全加算器のみを使用した従来の部分積加算は
、全加算器に3ビツトの信号しか送出できないことより
回路を形成する全加算器の段数が多くなり、必然的に配
線数が増え形成される回路が大きくなるという問題点が
あった。
一方、全加算器を用いず4ビツト以」二の信号が供給さ
れる多ビツト加算器を読み出し専用メモリ(以下ROM
と略す)テーブルで実現し、前述したトリー構造を形成
することも考えられるが、本発明の並列乗算器に使用す
るような4ビツトないし7ビツトなどのような小ビット
数の加算器をROMで実現しようとすると回路構成面積
が大きくなり、集積回路化して1デツプに納めることは
非常に困難である。
本発明は」二連したような問題点を解決するためになさ
れたらので、回路を構成する規模が小さく、かつ高速に
部分積の加算計算を行なうことができる並列乗算器を提
供することを目的とする。
[課題を解決するための手段] 本発明は、加算器をトリー構造となるよう接続し、さら
に終段の加算器が送出する加算結果とキャリー信号とを
加算する1個の全加算器を備えた乗算器であって、トリ
ー構造をなす前記加算器は4以上のデータ入力端子を有
することを特徴とする。
[作用] へ繰り上がるキャリー信号を送出する。尚、加算器lは
、第2図に示すように、データが供給される7つの入力
端子AないしG1縦横それぞれ7個ずつマトリックス状
に配されたNヂャンネルのl・ランジスタ10、トラン
ジスタ10が送出する信号を増幅する7個のセンスアン
プ11、N A N I)回路12及び13、インバー
タ14を備えた半導体素子よりなる回路である。そして
各列に設けられる入力端子AないしGは、l・ランンス
タIOのゲートが接続されるそれぞれの共通線に一対一
に接続され、各行において、トランジスタ10のドレイ
ンが接続されるそれぞれの共通線は、各行毎に設けられ
るセンスアンプ11に接続される。例えばセンスアンプ
Ilaの正論理出力線20とセンスアンプllbの負論
理出力線21とがNAND回路12aの入力側に接続さ
れ、センスアンプ11bの正論理出力線22とセンスア
ンプllcの負論理出力線23とがNΔND回路+2b
の入力側に接続され、以下同様に順次センスアンプ11
とNΔND回路12とが接続される。尚、センス加算器
は、4ビット以、l二の信号を処理し、1つの全加算器
に供給される信号が3ビツトになるまで複数段設けられ
る。加算器は4ビツト以」二の信号を処理するから段数
が少なくなり演算速度が高速化する。全加算器は1つの
み使用され、パラレルに供給される前記3ビツトの信号
を加算する。
[実施例] 本発明の一実施例を示す第1図(a)及び第1図(b)
は、並列乗算器にて乗算を行った際、例えば1折目の部
分積が15ビットの場合について、7ピツトの加算器(
図内ではA D I)と記す。)112及び3と全加算
器(図内ではFAと記す。)4とを備え、トリー構造を
形成した図である。尚、第1図(1))は第1図(a)
につながるものであり、第1図(a)には1+2桁目よ
り」−位、第1図(b)にはi−2折目より下位は記載
していないが、同様に存在するものである。
本実施例における加算器1.2及び3は、パラレルに供
給される7ヒツトのデータを加算して和、1桁」1位へ
繰り−にがろキャリー信号及び2桁上位アンプI1gの
正論理出力線24はインバータ14の入力端に接続され
る。そして入力端子AないしGより供給された信号の和
S°を送出するNAND回路13aにはNΔND回路1
2a、12c。
+2e及びインバータ14の出力側が接続され、前記キ
ャリー信号CIを送出するNAND回路13bにはNA
ND回路12b、  I 2c、  12f及びインバ
ータ14の出力側が接続され、前記キャリー信号C2を
送出するNAND回路13cにはNΔND回路12d、
  I 2e、  I 2f及びインバータ14の出力
側が接続される。
このような構成の加算器1.2及び3において入力端子
AないしGのずべてにOのデータが供給されたとき、セ
ンスアンプIlaないしIlgのすべての正論理出力は
0の信号を送出し、センスアンプIlaないしIlgの
すべての負論理出力はlの信号を送出するのでNAND
回路12aないしI2r及びインバータ14はすへて1
の信号を送出する。又、入力端子AないしGのいずれか
一つに1のデータか供給されたとき、センスアンプ1I
aの正論理出力はIの信号を送出し、センスアンプIl
bの負論理出力はIの信号を送出していることより、N
AND回路12aのみがOの信号を送出する。同様に、
入力端子AないしGの2つに1のデータが供給されたと
き、NAND回路I2bのみがOの信号を送出する。入
力端子AないしGに供給されるlのデータが増すごとに
以下類に0の信号を送出するNAND回路12が変化し
、入力端子AないしGのすべてに1のデータが供給され
たとき、インバータ14のみが0の信号を送出するもの
である。そしてNAND回路13は、NAND回路12
及びインバータ14が送出する信号により和S°とキャ
リー信号C1及びC2を出力する。
尚、上述した7ビツトの信号が供給される加算器1.2
及び3と同様に構成することで、4ビツトないし6ビツ
トの多ビツト加算器を作成することもできる。
第1図(a)及び(b)に示す本実施例の並列乗算器は
、ある桁の部分積が15ビツトよりなる場合で1段目の
加算器40及び45のキャリー信号出力端子が接続され
る。i桁目に備わる加算器3の和出力端子3aは、全加
算器4の入力側に接続され、加算器3のキャリー信号出
力端子3b及び3cは、i+1桁目及びi+2桁目に備
わる全加算器3I及び36に接続される。全加算器4の
入力側には11桁目及びi−2桁目に備わる加算器41
及び46のキャリー信号出力端子が接続され、i桁目に
備わる全加算器4の和出力端子4a及びキャリー信号出
力端子4bは、キャリー信号の伝搬を高速に処理する公
知のCLA又はC5A3に接続される。
上記のような構成である本発明の並列乗算器において、
i桁目の1段目に備わる加算器1及び2にて、それぞれ
パラレルに供給される7ビツトずつの加算処理か実行さ
れ計14ビットが処理される。加算器1は、加算した結
果である和Slを、加算器2は同じく和S2をそれぞれ
i桁目の2段目に備わる加算器3へ送出する。又、加算
器lは1桁上位のi+1桁日ぺ繰り上がる1ビツトにて
あり、1段目に備えられる、7ビツトを処理する、2個
の加算器l及び2と、2段目に備えられる、7ビツトを
処理する、1個の加算器3と、3段目に備えられる1個
の全加算器4と、4段目に備えられるキャリールックア
ヘッド(以下CL Aと略す)又はキャリーセレクトア
ダー(以下C9Aと略す)5とを備えている。
i桁目の1段目に備えられる、前述した7ビツトのデー
タ用加算器1及び2の和出力端子1a及び2aは、2段
目に備えられる、加算器1及び2と同一の構成と機能と
を有する加算器3の入力側に接続され、i+1にて示さ
れる1桁上位への加算器l及び2の繰り上げ信号出力端
子1b、2bは、i+1桁目に設けられる2段目の加算
器30の入力側へ接続される。i+2にて示される2桁
上位への繰り上げ信号出力端子1c、2cは、i+2桁
目に設けられる2段目の加算器35の入力側へ接続され
る。2段目に備わる加算器3の入力側には、前記15ビ
ツトの残り1ビツトが供給されるとともにi−1桁目及
びi−2桁目の部分積を加算するなるキャリー信号C1
aと、2桁上位のi+2桁目へ繰り上がる1ビツトにて
なるキャリー信号C2aとをi+1桁目及びi+2桁目
の2段目に備わる加算器30及び35へそれぞれ送出し
、同様に加算器2もキャリー信号C,1b及びC2bを
前記上位の2段目の加算器30及び35へ送出する。
i桁目の2段目に備わる加算器3には、前述した15ビ
ツトからなる部分積の内処理されていない残りの1ビツ
トと、前述した加算器l及び2が送出する和Sl及びS
2の各1ビツトずっと、11桁目及びi−2桁目の1段
目に設けられる加算器40及び45が送出するキャリー
信号C1a’、C1b’、C2a’、C2b’の各1ビ
ツトずつの計7ビツトがパラレルに供給されるので、こ
れらのデータは、7ビツトの加算器1個で処理できる。
よって加算器3はこれらデータの加算を行ない和S3を
次段の全加算器4へ送出するとともに、i+1桁目及び
i+2桁目の3段目に備わる全加算器31及び36へキ
ャリー信号C3d及びC,3eを送出する。次段に供給
されるデータは、加算器3が送出する和S3の1ビツト
と、i−1桁目及びi−2桁目の2段目に備わる加算器
4I及び46が送出する1ビツトずつのキャリー信号C
3d’及びC3e°であることより、供給されるビット
数は計3ビットとなり、これらのデータは全加算器1個
にて処理できる。よってi桁目に備わる全加算器4は、
処理結果である和Sとキャリー信号Cを次段の例えばC
L A 5に送出する。CLA5は、下位桁からのキャ
リー信号の伝搬を高速に行ない最終の加算値Fを送出す
る。
このように、■5ビットの部分積加算が3段に設けた加
算器と1つのCLA又はCSAによって実現できるので
、従来例に比べ回路規模が小さくかつ高速な計算が可能
となる。
」二連の説明は、部分積が15ビツトの場合だが、第1
表に示す部分積が4ビツトからなる場合を例にとり第1
図に示す加算器の説明をする。
第1表は、X4X3X2X、の4ビツトからなる被乗数
とY、Y3Y2Y、の4ビツトからなる乗数との乗算を
行った場合を示している。
例えばi桁目の部分積I  X、Y、は端子P、に供給
され、部分積2X3Y2は端子P2に供給される。
他の部分積3.4についても同様に端子P3、))4に
供給され加算が行なわれ、加算結果は全加算器4から出
力される。
第  1  表 4X3 →−)Y4Y、。
X、Y、 lX、、Y IX4Y21 X、、Y、1X2Y、lX4Y、1X3
Y31 X2Y31X、Y3十)  X4Y4 X3Y
41X2Y41 XIY4X2   XI 2  Y X、Y、  X、Y IY2 Q、  Q10.I  Q、l   C41C31Q、
   Q被乗数 乗数 部分積1 部分積2 部分積3 部分積4 積 第3図はi桁目の部分積り月9ビットからなる場合を示
しており、図示していないが、i桁目より」三位及び下
位には同じ構成及び機能を備えた回路が設(Jられてい
る。
1段目にはパラ1ノルに供給される7ビツトの信号を処
理する2個の加算器1゛及び2°と、パラレルに供給さ
れる5ビツトの信号を処理する1個の加算器6が備えら
れ、2段目には同様に7ビツトを処理する加算器3°が
1個備えられ、3段目には同様に5ビツトを処理する加
算器7が1個備えられ、4段目には全加算器4゛が備え
られ、5段目にはCLA又はC5A3が備えられている
本実施例も前述した実施例と基本的に同じ構成を成すも
ので、部分積のビット数が増えたことで、1段目及び3
段目に5ビツトの加算器6及び7を追加したものである
1段目に備わる7ビツトの信号を処理する加算器1′及
び2′並びに5ビツトの信号を処理する加算器6が送出
する1ビツトにてなる和Sビ、S2“及びS6と、本桁
より1桁及び2桁下位の1段目に設けられる不図示の加
算器が送出するそれぞれ1ビツトにてなるキャリー信号
C1a”、C1b”、02a”及びC2b”とがi桁目
の2段目に備わる7ビツトの信号を処理する加算器3゛
に送出される。尚、2段目には、前述したキャリー信号
CIa″C1b”、C2a”、C2b”の他に、前記キ
ャリー信号C1a”等を送出する前記加算器よりキャリ
ー信号C6a”及びC6b’が送出されるが、加算器3
′が7ビツト処理のためキャリー信号C6a′及びC6
b’は、1桁目の3段目に設けられる加算器7に送出さ
れる。尚、i桁目より下位桁に備わる1段目の加算器が
1桁目の3段目に備イつる加算器へ送出するキャリー信
号は、上述ではi桁目より1桁下位に備わる加算器から
のキャリー信号C6a゛とi桁目より2桁下位に備わる
加算器からのキャリー信号C6b’としたがこれに限る
ことはなく、前記キャリー信号Cla”、C1b”等を
任意に組み合わずことができる。そしてi桁目の2段目
に備わる加算器3゛は、lビットにてなる和S3’をi
桁目の3段目に設けられる加算器7へ送出するとともに
、木桁より1桁及び2桁上位の3段目に備えられる不図
示の加算器へキャリー信号C3°a及びC3°bを送出
する。
よってi桁目の3段目に備わる加算器7には前述のキャ
リー信号C6a’、C6b’と、前記和S3”と、本桁
より1桁及び2桁下位の2段目に備えられる不図示の加
算器が送出するキャリー信号C3°a°及びC3°b′
とがそれぞれ1ビツトずつ計5ビットの信号がパラレル
に供給される。そして加算器7は、供給される信号の加
算を行ない和S7をi桁目の4段目に設けられる全加算
値4゛へ送出する。
全加算器4°には、前記和S7と、本桁より1桁及び2
桁下位の3段目に備えられる不図示の加算器が送出する
キャリー信号C7a’及びC7b゛とがそれぞれlビッ
トずつ計3ビットの信号力、くパラレルに供給され、全
加算器4′は供給された信号の加算を行ない和Sとキャ
リー信号Cを例えばCLA5に送出し、CLA5は加算
処理を実行し最終の加算値Fを送出する。
このように部分積が19ビツトからなる場合でも、4段
の加算器と1つのCLA又はCSAによって部分積加算
が実現でき回路規模が小さくかつ高速な計算が可能とな
る。
尚、−船釣に部分積がNビットからなり7ビツの信号し
か処理できない全加算器のみにより加算回路を構成する
のではなく、4ビツト以上の信号を処理できる加算器を
用いたことにより、加算回路を構成する段数が少なくな
る。よって回路を構成する規模が小さくなるとともに、
加算計算を高速に行なうができる。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)及び第1図(b)は、本発明の一実施例を
示すブロック図、第2図は、本発明の並列乗算器に使用
する加算器の構成を示す図、第3図は、本発明の他の実
施例を示すブロック図、第4図は、従来の部分積加算を
行なう回路のブロック図である。 1ないし3・・・加算器、 4・・・全加算器、 5 ・CL A又はC8A。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)加算器をトリー構造となるよう接続し、さらに終
    段の加算器が送出する加算結果とキャリー信号とを加算
    する1個の全加算器を備えた乗算器であって、トリー構
    造をなす前記加算器は4以上のデータ入力端子を有する
    ことを特徴とする並列乗算器。
JP23728588A 1988-09-21 1988-09-21 並列乗算器 Pending JPH0283729A (ja)

Priority Applications (1)

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JP23728588A JPH0283729A (ja) 1988-09-21 1988-09-21 並列乗算器

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JP23728588A JPH0283729A (ja) 1988-09-21 1988-09-21 並列乗算器

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JPH0283729A true JPH0283729A (ja) 1990-03-23

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ID=17013120

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JP23728588A Pending JPH0283729A (ja) 1988-09-21 1988-09-21 並列乗算器

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JP (1) JPH0283729A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08139613A (ja) * 1994-11-15 1996-05-31 Nec Corp 符号一致検出方式

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08139613A (ja) * 1994-11-15 1996-05-31 Nec Corp 符号一致検出方式

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