JP3433466B2 - Multiplication circuit - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、ディジタル信号処理
に用いて好適なブースのアルゴリズムを使用した乗算器
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multiplier using Booth's algorithm suitable for digital signal processing.
【0002】[0002]
【従来の技術】ディジタル信号処理回路において、係数
Kとディジタル信号のサンプリングデータDとを乗算す
る乗算器が使用されている。このようなディジタル信号
処理に用いられる乗算器は、従来、図6に示すように、
部分積生成部101と、部分積加算部102とから構成
される。部分積生成部101により、係数Kの夫々のビ
ット毎にデータDとの間で部分積が求められる。部分積
加算部102によりこれらの部分積が加算される。これ
により、係数KとデータDとの積が乗算値Pに代入さ
れ、
P←K×D
として求められる。2. Description of the Related Art A multiplier for multiplying a coefficient K by sampling data D of a digital signal is used in a digital signal processing circuit. Conventionally, a multiplier used for such digital signal processing is as shown in FIG.
It is composed of a partial product generation unit 101 and a partial product addition unit 102. The partial product generation unit 101 obtains a partial product with the data D for each bit of the coefficient K. The partial product addition unit 102 adds these partial products. As a result, the product of the coefficient K and the data D is substituted into the multiplication value P, and P ← K × D is obtained.
【0003】ディジタル信号処理においては、このよう
な正数の乗算の他に、特殊な演算処理を行いたい場合が
ある。例えば、今、
P←−K×D
なる乗算を行いたいとする。図6に示す構成では、この
ような乗算をそのまま実行できない。In digital signal processing, it is sometimes desired to perform special arithmetic processing in addition to such multiplication of positive numbers. For example, suppose now that a multiplication of P ← −K × D is desired. The configuration shown in FIG. 6 cannot directly execute such multiplication.
【0004】そこで、従来では、このような負の係数を
乗じる場合には、乗算器と共に使用する累積加算器を利
用している。つまり、ディジタル信号処理の基本演算
は、乗加算である。このため、図7に示すように、乗算
器110と共に累積加算器111が使用される。累積加
算器111は、加算部103とレジスタ104とから構
成される。Therefore, conventionally, when multiplying by such a negative coefficient, a cumulative adder used together with a multiplier is used. That is, the basic operation of digital signal processing is multiplication and addition. Therefore, as shown in FIG. 7, the cumulative adder 111 is used together with the multiplier 110. The cumulative adder 111 includes an adder 103 and a register 104.
【0005】このような累積加算器111の入力に、図
8に示すように、ビット反転部105が設けられる。ビ
ット反転部105には、入力端子122から信号C0が
供給される。また、この信号C0は、加算部103の最
下位ビットのキャリーに入力される。A bit inverting unit 105 is provided at the input of the cumulative adder 111 as shown in FIG. A signal C0 is supplied to the bit inverting unit 105 from the input terminal 122. Further, this signal C0 is the maximum value of the adder 103.
Input to carry of lower bit .
【0006】このビット反転部105は、図9に示すよ
うに、EX−ORゲート1210 〜12147から構成さ
れている。このEX−ORゲート1210 〜12147の
一方の入力端1200 〜12047には、乗算器110の
出力の各ビットが供給される。EX−ORゲート121
0 〜12147の他方の入力端には、入力端子122から
信号C0が供給される。EX−ORゲート1210 〜1
2147の出力が出力端子1230 〜12347から出力さ
れる。The bit inverting section 105 is composed of EX-OR gates 121 0 to 121 47, as shown in FIG. Each bit of the output of the multiplier 110 is supplied to one of the input terminals 120 0 to 120 47 of the EX-OR gates 121 0 to 121 47 . EX-OR gate 121
0 The to 121 47 the other input terminal of the signal C0 is supplied from the input terminal 122. EX-OR gates 121 0 to 1
The output of 21 47 is output from the output terminals 123 0 to 123 47 .
【0007】図8において、入力端子122からの信号
C0は、加算部103の最下位のキャリーに供給される
ので、結果として、In FIG. 8, the signal C0 from the input terminal 122 is supplied to the lowest carry of the adder 103, and as a result,
【数6】 となり、等価的に±K×Dという演算が行なえる。[Equation 6] Therefore, the calculation ± K × D can be equivalently performed.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
乗算回路では、ビット反転部105が設けられる。係数
Kが16ビット、データDが32ビットとすると、ビッ
ト反転部105として48個のEX−ORゲートが必要
になる。このため、回路規模が増大する。As described above, in the conventional multiplication circuit, the bit inverting section 105 is provided. If the coefficient K is 16 bits and the data D is 32 bits, 48 EX-OR gates are required as the bit inversion unit 105. Therefore, the circuit scale increases.
【0009】また、従来では、加算部103に、最下位
のキャリー入力を設けるため、加算に要する時間が長く
なるという問題が生じる。Further, conventionally, since the lowest carry input is provided in the adder 103, there is a problem that the time required for addition becomes long.
【0010】更に、従来では、P←Dなる特殊演算を行
うために、データバスに−1という値を流す必要があ
り、ハードウェアの利用効率が低下する。同様に、P←
Kなる演算を行う場合にも、データバスに−1という値
を流す必要がある。Furthermore, conventionally, in order to perform the special operation of P ← D, it is necessary to flow a value of -1 to the data bus, which lowers the utilization efficiency of hardware. Similarly, P ←
Even when performing the operation K, it is necessary to pass a value of -1 to the data bus.
【0011】すなわち、P←D なる乗算を行うためには、 K=−1 として、 P←(−1)×D とし、さらに、 C0=1 として、That is, P ← D To do the multiplication, K = -1 As P ← (-1) × D And then C0 = 1 As
【数7】 とされる。[Equation 7] It is said that
【0012】しかし、この場合、通常、乗加算器の入力
は、データバスに接続されるため、K側のデータバスに
−1というデータを流す必要が生じてしまい、ハードウ
ェアの利用効率が低下してしまう。However, in this case, since the input of the multiplier / adder is normally connected to the data bus, it is necessary to flow the data of -1 to the data bus on the K side, and the utilization efficiency of the hardware is deteriorated. Resulting in.
【0013】したがって、この発明の目的は、回路規模
を増大させることなく、P←(−K)×D、P←D、P
←Kのような特殊な演算を行なえる乗算回路を提供する
ことにある。Therefore, an object of the present invention is to provide P ← (−K) × D, P ← D, P without increasing the circuit scale.
It is to provide a multiplication circuit that can perform a special operation such as ← K.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】この発明は、2の補数表
現された乗数Kと、2の補数表現された被乗数Dとを乗
算して乗算値Pを求めるブースのアルゴリズムを使用す
る乗算回路において、 2の補数表現された乗数Kは、最
上位の符号ビットと、数値の各ビットとからなり、 The present invention is a two's complement table.
Multiply the expressed multiplier K by the multiplicand D represented by two's complement
It uses Booth's algorithm to calculate the multiplication value P
In the multiplication circuit, the 2's complement multiplier K is
It consists of the upper sign bit and each bit of the numerical value,
【数8】
として表現され、 2の補数表現された被乗数Dは、最上
位の符号ビットと、数値各ビットとからなり、 [Equation 8] And the multiplicand D expressed in 2's complement is
Consisting of the sign bit of the place and each bit of the numerical value,
【数9】
として表現され、 2の補数表現された乗数Kの符号ビッ
トが入力される符号ビット入力手段と、 2の補数表現さ
れた乗数Kの数値の各ビットが入力される数値ビット入
力手段と、 2の補数表現された乗数Kの符号ビット及び
数値の各ビットをゲートするためのゲート信号が供給さ
れるゲート信号入力手段と、 2の補数表現された乗数K
の符号ビットの反転/非反転を設定するための第1の入
力信号が供給される符号ビット反転/非反転入力手段
と、 2の補数表現された乗数Kの数値の各ビットの反転
/非反転を設定するための第2の入力信号が供給される
数値ビット反転/非反転入力手段と、 ゲート信号入力手
段から入力されるゲート信号に基づいて、第1の出力信
号として0または符号ビット入力手段に供給される2の
補数表現された乗数Kの符号ビットを出力する第1のゲ
ート手段と、 ゲート信号入力手段から入力されるゲート
信号に基づいて、第2の出力信号として各々0または数
値ビット入力手段に供給される2の補数表現された乗数
Kの数値の各ビットを出力する第2のゲート手段と、 符
号ビット反転/非反転入力手段から入力される第1の入
力信号に基づいて、第1のゲート手段から出力される第
1の出力信号の反転値又は非反転値を第3の出力信号と
して出力する符号ビット反転/非反転手段と、 数値ビッ
ト反転/非反転入力手段から入力される第2の入力信号
に基づいて、第2のゲート手段から出力される第2の出
力信号の反転値又は非反転値を第4の出力信号として出
力する数値ビット反転/非反転手段と、符号ビット反転
/非反転手段から出力される第3の出力信号及び、数値
ビット反転/非反転手段から出力される第4の出力信号
の各ビットに対してブースのアルゴリズムによるエンコ
ードを行うブースエンコーダと、 ブースエンコーダの出
力と2の補数表現された被乗数Dとの部分積を求める部
分積演算手段と、 部分積を加算して2の補数表現された
乗数Kと2の補数表現された被乗数Dとの乗算値Pを出
力する部分積加算手段とを備え、 ブースエンコーダの最
下位桁には、数値ビット反転/非反転入力手段から入力
される第2の入力信号が供給されることを特徴とする乗
算回路である。[Equation 9] , The sign bit of the multiplier K expressed as 2's complement
A sign bit input means bets is inputted, complement of expression 2
Numeric bit input in which each bit of the numerical value of the multiplier K is input
And a sign bit of the two's complement multiplier K and
A gate signal is provided to gate each bit of the number.
Gate signal input means, and a multiplier K expressed in two's complement
First input for setting the inversion / non-inversion of the sign bit of
Sign bit inversion / non-inversion input means to which a force signal is supplied
And the inversion of each bit of the number of the multiplier K expressed in 2's complement
/ Second input signal for setting non-inverted is provided
Numerical bit inversion / non-inversion input means and gate signal input
The first output signal based on the gate signal input from the stage.
0 as the number or 2 of the number supplied to the sign bit input means
A first gear that outputs the sign bit of the complemented multiplier K
Gate input from the gate signal input means
0 or a number as the second output signal, respectively, based on the signal
2's complement multiplier supplied to the value bit input means
Second gate means for outputting each bit of the numerical value of K, and a sign
No. 1 bit input from the bit inversion / non-inversion input means
The first gate means outputs a first signal based on the force signal.
The inverted value or non-inverted value of the output signal of 1 is used as the third output signal.
A sign bit inversion / non-inversion means for and outputting numerical bit
Second input signal input from the inverting / non-inverting input means
Based on the second output means output from the second gate means.
Outputs the inverted or non-inverted value of the force signal as the fourth output signal.
Numerical value bit inversion / non-inversion means and sign bit inversion
/ Third output signal output from the non-inverting means and a numerical value
Fourth output signal output from bit inversion / non-inversion means
For each bit of
And Booth encoder to perform over de, out of the booth encoder
A section for obtaining a partial product of the force and the multiplicand D represented by two's complement
It was expressed in 2's complement by adding the partial product and the partial product.
The multiplication value P of the multiplier K and the multiplicand D represented in two's complement is output.
And a partial product adding means for force, most of the Booth encoder
Input to the lower digit from the numerical bit inversion / non-inversion input means
And a second input signal to be supplied, which is a multiplication circuit.
【0015】この発明では、乗数変形部は乗数Kを2次
のブースのアルゴリズムで表したIn the present invention, the multiplier transforming unit represents the multiplier K by a second-order Booth algorithm.
【数10】
のKの全てビット反転し、ブースエンコーダの最下位ビ
ットの入力を1にすることにより、Kの符号反転値が得
られる。 [Equation 10] All bits inverted least significant bi Booth encoder of K
The sign inversion value of K can be obtained by setting the input of
To be
【0016】この発明では、乗数変形部は乗数Kを2次
のブースのアルゴリズムで表したIn the present invention, the multiplier transforming unit represents the multiplier K by a second-order Booth algorithm.
【数11】
のKl-1 =0とし、
Kl-2 =Kl-3 =Kl-4 ・・・K2 =K1 =K0 =K-1=1
として、ブースエンコーダの最下位ビットの入力を1に
することにより、Kが1 の値が得られる。 [Equation 11] And K l-1 = 0 of the K l-2 = K l- 3 = K l-4 ··· K 2 = K 1 = K 0 = K -1 = 1, the least significant bit of the Booth encoder input To 1
By doing so, a value of K of 1 is obtained.
【0017】この発明では、被乗数変形部は、2の補数
表現された被乗数DをAccording to the present invention, the multiplicand transformation unit converts the multiplicand D represented by 2's complement.
【数12】 Dn-1 =0、 Dn-2 =Dn-3 =Dn-4 ・・・=D2 =D1 =D0 =0 として、0が入力できる。 [Equation 12] 0 can be input as D n-1 = 0, D n-2 = D n-3 = D n-4 ... = D 2 = D 1 = D 0 = 0 .
【0018】[0018]
【作用】2の補数表現された乗数Kと、被乗数Dとを乗
算した乗算値Pを求めるブースのアルゴリズムを使用す
る乗算器において、部分積を生成する部分積生成部に入
力される乗数Kを変形する乗数変形部と、部分積生成部
に入力される被乗数Dを変形する被乗数変形部とを備え
ることにより、P←(−K)×D、P←D、P←Kのよ
うな特殊な演算が行なえる。In the multiplier using the Booth's algorithm for obtaining the multiplication value P by multiplying the multiplier K represented by 2's complement and the multiplicand D, the multiplier K input to the partial product generator for generating a partial product is By including a multiplier transforming unit that transforms and a multiplicand transforming unit that transforms the multiplicand D input to the partial product generating unit, it is possible to perform a special transformation such as P ← (−K) × D, P ← D, P ← K. Can perform calculations.
【0019】[0019]
【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照して説明する。図1は、この発明の一実施例を示すも
のである。図1において、10 〜115は係数Kの入力端
子である。入力端子10 〜115には、16ビットの係数
K(k0〜k15)の各ビットの信号が供給される。こ
の係数Kは、2の補数で表現されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. In Figure 1, 1 0-1 15 is an input terminal of the coefficient K. The input terminal 1 0-1 15, signals of the respective bits of the 16 bit modulus K (k0~k15) is supplied. This coefficient K is represented by a two's complement.
【0020】20 〜231はデータDの入力端子である。
入力端子20 〜231には、32ビットのデータD(d0
〜d31)の各ビットの信号が供給される。データD
は、2の補数で表現されている。Reference numerals 2 0 to 2 31 are input terminals for data D.
The input terminal 2 0-2 31, 32-bit data D (d0
The signal of each bit of (-d31) is supplied. Data D
Is expressed in 2's complement.
【0021】3はK変形部である。このK変形部3は、
ANDゲート40 〜415と、EX−ORゲート50 〜5
15とから構成される。Reference numeral 3 is a K deforming portion. This K deformation part 3
AND gates 4 0 to 4 15 and EX-OR gates 5 0 to 5
Consists of 15 and.
【0022】ANDゲート40 〜415の夫々の一方の入
力端は、入力端子10 〜115に夫々接続される。AND
ゲート40 〜415の夫々の他方の入力端は、制御信号K
CL0の入力端子6に接続される。One input terminal of each of the AND gates 4 0 to 4 15 is connected to each of the input terminals 1 0 to 1 15 . AND
Gate 4 0-4 15 the other input terminal of each of the control signal K
It is connected to the input terminal 6 of CL0.
【0023】EX−ORゲート50 〜515の一方の入力
端は、ANDゲート40 〜415の夫々の出力端に接続さ
れる。EX−ORゲート50 〜514の他方の入力端は、
制御信号KCL1の入力端子7に接続され、EX−OR
ゲート515の他方の入力端は、制御信号KCL2の入力
端子8に接続される。[0023] One input terminal of the EX-OR gate 5 0-5 15 is connected to the output terminal of each of AND gates 4 0-4 15. The other input terminals of the EX-OR gates 5 0 to 5 14 are
Is connected to the input terminal 7 of the control signal K C L1, EX-OR
The other input end of the gate 5 15 is connected to the input terminal 8 of the control signal KCL2.
【0024】9はブースエンコーダ部である。ブースエ
ンコーダ部9は、2次のブースエンコード処理を行うブ
ースエンコーダ100 〜108 から構成される。このブ
ースエンコーダ100 〜108 は、図2に示すように構
成されている。Reference numeral 9 is a booth encoder section. Busue <br/> Nko reader unit 9 is composed of a Booth encoder 10 0 - 10 8 for secondary Booth encoding process. The Booth encoder 10 0 - 10 8 is constructed as shown in FIG.
【0025】図2において、信号bk-1 の入力端子21
がインバータ24の入力端に接続される。インバータ2
4の出力端がインバータ27の入力端に接続されると共
に、ANDゲート31、ANDゲート33の入力端に接
続される。インバータ27の出力端がANDゲート3
0、ANDゲート32の入力端に接続される。In FIG. 2, the input terminal 21 for the signal b k-1
Is connected to the input end of the inverter 24. Inverter 2
The output terminal of 4 is connected to the input terminal of the inverter 27, and is also connected to the input terminals of the AND gate 31 and the AND gate 33. The output terminal of the inverter 27 is the AND gate 3
0, connected to the input end of the AND gate 32.
【0026】信号bk の入力端子22がインバータ25
の入力端に接続される。インバータ25の出力端がイン
バータ28の入力端に接続されると共に、ANDゲート
30の入力端、ANDゲート33の入力端に接続され
る。インバータ28の出力端がANDゲート31、AN
Dゲート32の入力端に接続される。The input terminal 22 for the signal b k is an inverter 25.
Connected to the input end of. The output end of the inverter 25 is connected to the input end of the inverter 28, and is also connected to the input end of the AND gate 30 and the input end of the AND gate 33. The output end of the inverter 28 is the AND gate 31, AN
It is connected to the input end of the D gate 32.
【0027】信号bk+1 の入力端子23がインバータ2
6の入力端に接続される。インバータ26の出力端がイ
ンバータ29の入力端に接続されると共に、ANDゲー
ト32の入力端及び信号Pの出力端子38に接続され
る。The input terminal 23 of the signal b k + 1 is the inverter 2
6 is connected to the input terminal. The output end of the inverter 26 is connected to the input end of the inverter 29, and is also connected to the input end of the AND gate 32 and the output terminal 38 of the signal P.
【0028】ANDゲート30及び31の出力端がOR
ゲート34の入力端に接続される。ORゲート34の出
力端が信号Sの出力端子36に接続される。The output terminals of the AND gates 30 and 31 are ORed.
It is connected to the input terminal of the gate 34. The output terminal of the OR gate 34 is connected to the output terminal 36 of the signal S.
【0029】ANDゲート32及び33の出力端がOR
ゲート35の入力端に接続される。ORゲート35の出
力端が信号Wの出力端子37に接続される。The output terminals of the AND gates 32 and 33 are ORed.
It is connected to the input terminal of the gate 35. The output terminal of the OR gate 35 is connected to the output terminal 37 of the signal W.
【0030】図1において、ブースエンコーダ100 の
信号bk-1 の入力端は、制御信号KCL1の入力端子7
に接続される。ブースエンコーダ100 の信号bkの入
力端は、EX−ORゲート50 の出力端に接続される。
ブースエンコーダ100 の信号bk+1 の入力端は、EX
−ORゲート51 の出力端に接続される。[0030] In FIG. 1, the input terminal of the signal b k-1 of the Booth encoder 10 0, the input terminal 7 of the control signal KCL1
Connected to. Input terminal of the signal bk Booth encoder 10 0 is connected to the output terminal of the EX-OR gate 5 0.
Input terminal of the signal b k + 1 of the Booth encoder 10 0, EX
-Connected to the output of OR gate 5 1 .
【0031】ブースエンコーダ101 の信号bk-1 の入
力端は、EX−ORゲート51 の出力端に接続される。
ブースエンコーダ101 の信号bk の入力端は、EX−
ORゲート52 の出力端に接続される。ブースエンコー
ダ101 の信号bk+1 の入力端は、EX−ORゲート5
3 の出力端に接続される。The input end of the signal b k-1 of the Booth encoder 10 1 is connected to the output end of the EX-OR gate 5 1 .
Input of Booth encoder 10 1 of the signal b k is, EX-
It is connected to the OR gate 5 and second output terminals. The input end of the signal b k + 1 of the Booth encoder 10 1 is connected to the EX-OR gate 5
Connected to the output of 3 .
【0032】以下、ブースエンコーダ102 〜108 の
信号bk-1 〜bk+1 の入力端は、夫々、3つのEX−O
Rゲート53 〜515が連続する、各EX−ORゲート5
3 〜515の出力端に接続される。Hereinafter, the input ends of the signals b k-1 to b k + 1 of the Booth encoders 10 2 to 10 8 respectively have three EX-Os.
Each EX-OR gate 5 in which R gates 5 3 to 5 15 are continuous
It is connected to the output terminals of 3 to 5 15 .
【0033】ブースエンコーダ100 〜108 の夫々の
S、W、Pの出力端がセレクタ部16の入力端に接続さ
れる。The Booth encoder 10 0 - 10 8 of each of the S, W, the output terminal of the P is connected to the input terminal of the selector 16.
【0034】11はD変形部である。D変形部11は、
ANDゲート120 〜1231と、ORゲート13とから
構成される。ANDゲート120 〜1231の夫々の一方
の入力端は、データDの各ビット(d0〜d31)の入
力端子20 〜231に接続される。ANDゲート120 〜
1231の他方の入力端は、制御信号DCL0の入力端子
14が接続される。ORゲート13の一方の入力端は、
制御信号DCL1の入力端子15が接続される。Reference numeral 11 is a D deforming portion. The D deformation section 11 is
It is composed of AND gates 12 0 to 12 31 and an OR gate 13. AND gate 12 0-12 31 one input terminal of each of is connected to the input terminal 2 0-2 31 of each bit (d0-d31) of the data D. AND gate 12 0 ~
The other input terminal of 12 31 is connected to the input terminal 14 of the control signal DCL0. One input terminal of the OR gate 13 is
The input terminal 15 of the control signal DCL1 is connected.
【0035】ANDゲート120 〜1230の出力がセレ
クタ部16の入力端子に接続される。ANDゲート12
31の出力端がORゲート13の他方の入力端に接続され
る。ORゲート13の出力がセレクタ部16の入力端子
に接続される。The outputs of the AND gates 12 0 to 12 30 are connected to the input terminals of the selector section 16. AND gate 12
The output terminal of 31 is connected to the other input terminal of the OR gate 13. The output of the OR gate 13 is connected to the input terminal of the selector section 16.
【0036】セレクタ部16は、係数Kとサンプリング
データDとの部分積を求めるものである。セレクタ部1
6は、ブースエンコーダ100 〜107 のエンコード結
果を選択して、部分積を求める。The selector section 16 obtains a partial product of the coefficient K and the sampling data D. Selector section 1
6 selects the encoding result of the Booth encoders 10 0 to 10 7 to obtain a partial product.
【0037】セレクタ部16の出力端が部分積加算部1
8の入力端に接続される。部分積加算部18で、部分積
が加算される。部分積加算部18の出力が出力端子19
から出力される。The output terminal of the selector section 16 is the partial product addition section 1
8 input terminals. The partial product addition unit 18 adds the partial products. The output of the partial product addition unit 18 is the output terminal 19
Is output from.
【0038】この発明の一実施例では、係数Kに対して
K変形部3が設けられている。また、データDに対して
D変形部11が設けられている。このようなK変形部3
及びD変形部11を設けることにより、P←(−K)×
D、P←D、P←Kのような特殊な演算処理が可能とな
る。このことについて、以下に詳述する。In one embodiment of the present invention, the K deforming section 3 is provided for the coefficient K. Further, a D transformation unit 11 is provided for the data D. Such a K deformation part 3
And by providing the D deforming portion 11, P ← (−K) ×
Special arithmetic processing such as D, P ← D, P ← K becomes possible. This will be described in detail below.
【0039】16ビットの係数Kは、2の補数で示す
と、The 16-bit coefficient K is expressed in two's complement as follows:
【数13】
のように表現される。また、32ビットのデータDは、
2の補数で示すと、[Equation 13] Is expressed as. Also, the 32-bit data D is
In two's complement,
【数14】 のように表現される。[Equation 14] Is expressed as.
【0040】一般的に、乗算の部分積を減らすために、
ブースのアルゴリズムが利用される。係数Kを2次のブ
ースのアルゴリズムで表現すると、In general, to reduce the partial product of the multiplication,
Booth's algorithm is used. When the coefficient K is expressed by the second-order Booth algorithm,
【数15】 となり、P←K×Dなる演算は、[Equation 15] And the operation P ← K × D is
【数16】
と表現される。ここで、{−K 2m+1 +(K 2m +K 2m-1 )・2 -1 }
・・・(7) {−K 2m+1 +(K 2m +K 2m-1 )・2 -1 }・D・2 (m-7)
・・・(8)
(7) 式が2次の2次のブースのエンコードの結果であ
り、(8) 式が部分積である。[Equation 16] Is expressed as Here, {-K 2m + 1 + (K 2m + K 2m-1 ) ・ 2 -1 } ... (7) {-K 2m + 1 + (K 2m + K 2m-1 ) ・ 2 -1 } ・ D ・2 (m-7) ... (8) Equation (7) is the result of the secondary booth encoding of the second degree, and Equation (8) is the partial product.
【0041】ここで、(3) 式において、Kの値を全てビ
ット反転し、しかも、
K-1=1 ・・・(9)
とした値をK’の反転とすると、Here, in the equation (3), if all the values of K are bit-inverted, and the value of K −1 = 1 (9) is the inversion of K ′,
【数17】 となり、Kの負の値が得られる。[Equation 17] And a negative value of K is obtained.
【0042】したがって、(9) 式で得られた2次のブー
スのエンコード結果を利用して部分積を生成すれば、Therefore, if a partial product is generated using the encoding result of the secondary Booth obtained by the equation (9),
【数18】 という演算が実行できる。[Equation 18] Can be executed.
【0043】また、 K15=0,K14=K13=K12=・・=K2 =K1 =K0 =K-1=1・・・(13) と強制的に設定すると、(3) 式から、 K(1) ={−0+(1+1)・2-1}20 +{−1+(1+1)・2-1}2-2 +・・・+{−1+(1+1)・2-1}22(m-7)+・・・ +{−1+(1+1)・2-1}2-14 =1 ・・・(14) となり、 P=K(1)×D =D ・・・(15) という結果が得られる。Further, if K 15 = 0, K 14 = K 13 = K 12 = ... = K 2 = K 1 = K 0 = K -1 = 1 ... From the equation (3), K (1) = {-0+ (1 + 1) · 2 −1 } 2 0 + {− 1+ (1 + 1) · 2 −1 } 2 −2 + ... + {− 1+ (1 + 1) · 2 -1 } 2 2 (m-7) + ... + {-1+ (1 + 1) · 2 -1 } 2 -14 = 1 (14), and P = K (1) × D = D・ ・ ・ (15) is obtained.
【0044】さらに、 D31=1,D30=D29=D28=・・・=D2 =D1 =D0 =0 ・・・(16) とすると、(2) 式より、 D=−1 ≡D(−1)・・・(17) とすると、Further, if D 31 = 1, D 30 = D 29 = D 28 = ... = D 2 = D 1 = D 0 = 0 (16), then from the equation (2), D = If −1 ≡ D (-1) ... (17),
【数19】 という結果が得られる。[Formula 19] The result is obtained.
【0045】以上より、P←K×Dなる乗算を行う場合
には、(3) 及び(5) 式を満足するようなエンコード結果
を出力する回路を付加し、P←−K×Dを実行するため
には(9)(10)式を満足する回路を付加し、P←Dを実行
するためには、(13)及び(14)式を満足する回路を付加
し、P←Kを実行するためには、(9) 式、(10)式、(16)
式を満足する回路を付加すれば良いことが分かる。From the above, in the case of performing multiplication P ← K × D , a circuit for outputting an encoding result satisfying the expressions (3) and (5) is added, and P ← −K × D is executed. To do
A circuit that satisfies the expressions (9) and (10) is added to, and a circuit that satisfies the expressions (13) and (14) is added to execute P ← D, and P ← K is executed. In equation (9), equation (10), (16)
It can be seen that it is sufficient to add a circuit that satisfies the formula.
【0046】(3) 、(5) 式は、通常のブースのアルゴリ
ズムを使った乗算器により実現できる。ブースエンコー
ダ部9は、(3) 式及び(5) 式と等価な処理を行う。ま
た、セレクタ部16は、(8) 式と等価な処理を行う。The equations (3) and (5) can be realized by a multiplier using an ordinary Booth algorithm. The Booth encoder unit 9 performs processing equivalent to the expressions (3) and (5). Further, the selector unit 16 performs a process equivalent to the equation (8) .
【0047】ブースエンコーダ100 〜108 は、図2
に示したように、インバータ24〜26、27〜29
と、ANDゲート30〜33と、ORゲート34、35
とから構成できる。(7) 式から明らかなように、エンコ
ード結果は、0、±1/2、±1の5種類であり、図2
の回路は、これに対応して、図3のような真理値表を満
足する。The Booth encoder 10 0 - 10 8 2
Inverters 24-26, 27-29 as shown in FIG.
AND gates 30 to 33 and OR gates 34 and 35
Can consist of As is clear from the equation (7), there are five types of encoding results, 0, ± 1/2, and ± 1.
Corresponding to this, the circuit of (1) satisfies the truth table as shown in FIG.
【0048】この表において、bk+1、bk、bk−
1は、夫々、(7) 式のK2m+1、K2m、K2m-1に対応して
いる。In this table, bk + 1, bk, bk-
1 corresponds to K 2m + 1 , K 2m , and K 2m−1 in the equation (7), respectively.
【0049】エンコード結果が正の場合P=1となり、
負の場合P=0となり、また、エンコード結果が0の場
合W=S=0、1/2の場合W=0、S=1、1場合W
=1、S=0となることで、2次のブースエンコーダと
して動作している。If the encoding result is positive, P = 1 and
When it is negative, P = 0 , and when the encoding result is 0, W = S = 0 , when it is 1/2, W = 0, S = 1, and 1 when W.
= 1 and S = 0, it operates as a secondary Booth encoder.
【0050】図1において、(9) 式、(10)式を満足する
K’の反転を生成するには、端子6、7、8からの信号
KCL0、KCL1、KCL2を夫々、
KCL0=“H”
KCL1=“H”
KCL2=“H” ・・・・(19)
とすれば良い。In FIG. 1, in order to generate the inversion of K'which satisfies the expressions (9) and (10), the signals KCL0, KCL1 and KCL2 from the terminals 6, 7 and 8 are respectively set to KCL0 = "H". "KCL1 =" H "KCL2 =" H "(19)
【0051】また、K(1)の場合は、(13)式、(14)式
より、信号KCL0、KCL1、KCL2を夫々、
KCL0=“L”
KCL1=“H”
KCL2=“L” ・・・・(20)
とすれば良い。In the case of K (1), the signals KCL0, KCL1 and KCL2 are respectively calculated from the equations (13) and (14): KCL0 = “L” KCL1 = “H” KCL2 = “L” ...・ ・ (20)
【0052】D(−1)は、(16)式より、端子14、1
5からの信号DCL0、DCL1を
DCL0=“L”
DCL1=“H”・・・・(21)
とすれば良い。From the equation (16), D (-1) is the terminals 14, 1
The signals DCL0 and DCL1 from 5 may be set to DCL0 = "L" DCL1 = "H" (21).
【0053】通常のP←K×Dの演算を行う場合には、
KCL0=“H”
KCL1=“L”
KCL2=“L”
DCL0=“H”
DCL1=“L” ・・・・(22)
とする。図4はこれら制御信号と行いたい乗算形式との
関係をまとめたものである。When performing a normal operation of P ← K × D, KCL0 = “H” KCL1 = “L” KCL2 = “L” DCL0 = “H” DCL1 = “L” (22) And FIG. 4 summarizes the relationship between these control signals and the desired multiplication format.
【0054】更に、ここで、ブースエンコーダの最下段
bk−1入力を零値のままで実行できる特殊演算につい
て説明する。Further, a special operation for executing the bottom stage bk-1 input of the Booth encoder with a zero value will be described.
【0055】まず、KとD(−1)を用いると、(17)式
から
P=K×D(−1)
=−K ・・・(23)
となり、K値の符号反転が得られる。First, when K and D (-1) are used, P = K.times.D (-1) =-K (23) from the equation (17), and the sign inversion of the K value is obtained.
【0056】次に、 K15=1,K14=K13=K12=・・・=K2 =K1 =K0 =K-1=0・・・(24) と強制的に設定すると、(3) 式から、 K(−1)={−1+(0+0)・2-1}・20 +{−0+(0+0)・2-1} ・2-2+・・・+{−0+(0+0)・2-1}・22(m-7)+・・・ +{−0+(0+0)・2-1}・2-14 =−1 ・・・(25) となる。K(−1)とD値を用いると、 P=K(−1)×D =−D ・・・(26) となり、D値の符号を反転することができる。Next, if K 15 = 1, K 14 = K 13 = K 12 = ... = K 2 = K 1 = K 0 = K -1 = 0 ... (24) , (3), K (−1) = {− 1+ (0 + 0) · 2 −1 } · 2 0 + {− 0+ (0 + 0) · 2 −1 } · 2 −2 + ... + {− 0+ (0 + 0) · 2 −1 } · 22 ( m−7) + ... + {− 0+ (0 + 0) · 2 −1 } · 2 −14 = −1 (25) When K (-1) and the D value are used, P = K (-1) * D = -D (26), and the sign of the D value can be inverted.
【0057】ここで、(24)式を実現するためには、端子
6、7、8からの信号KCL0、KCL1、KCL2
を、夫々
KCL0=“L”
KCL1=“L”
KCL2=“H”・・・(27)
とすれば良い。Here, in order to realize the equation (24), the signals KCL0, KCL1 and KCL2 from the terminals 6, 7 and 8 are used.
Are respectively set as KCL0 = “L”, KCL1 = “L”, KCL2 = “H” (27).
【0058】また、信号KCL0、KCL1、KCL2
を
KCL0=“L”
KCL1=“L”
KCL2=“L”・・・(28)
とすると、(3) 式から明らかなように、ブースエンコー
ド結果は零になる。この状態を、
K(0)=0・・・(29)
とする。Further, the signals KCL0, KCL1 and KCL2
Where KCL0 = “L” KCL1 = “L” KCL2 = “L” (28), the Booth encode result becomes zero, as is apparent from the equation (3). In this state, K (0) = 0 ... (29).
【0059】一方、 DCL0=“L” DCL1=“L”・・・(30) とすると、D変形部の出力は、同様に零になり、 D(0)=0・・・(31) となる。このK(0)又はD(0)を用いると、 P=K(0)×D =K×D(0) =K(0)×D(0) =0 ・・・(32) のように、乗算結果を強制的に零にすることができる。On the other hand, DCL0 = "L" DCL1 = "L" (30) Then, the output of the D deforming section becomes zero as well, D (0) = 0 ... (31) Becomes If this K (0) or D (0) is used, P = K (0) × D = K × D (0) = K (0) × D (0) = 0 (32) Thus, the multiplication result can be forced to zero.
【0060】図5は、特殊演算の実現方法をまとめたも
のである。なお、表中、*は任意の入力であることを示
す。P=0の場合は、K(0)又はD(0)が用いられ
るので、他方の乗算入力は任意である。FIG. 5 is a summary of the method of realizing the special operation. In the table, * indicates that the input is arbitrary. When P = 0, K (0) or D (0) is used, so the other multiplication input is arbitrary.
【0061】[0061]
【発明の効果】この発明によれば、2の補数表現された
乗数Kと、被乗数Dとを乗算した乗算値Pを求めるブー
スのアルゴリズムを使用する乗算器において、部分積を
生成する部分積生成部に入力される乗数Kを変形する乗
数変形部と、部分積生成部に入力される被乗数Dを変形
する被乗数変形部とを備えることにより、P←−K×
D、P←D、P←Kのような特殊な演算が行なえる。累
積加算部で、減算を利用して等価的にP←−K×Dを実
現する方式に比べ、このような変形部はEX−ORゲー
トのゲート数を削減することができる。According to the present invention, in a multiplier using Booth's algorithm for obtaining a multiplication value P obtained by multiplying a multiplicand K represented by 2's complement and a multiplicand D, partial product generation for generating a partial product is performed. P ← −K × by providing a multiplier transforming unit that transforms the multiplier K input to the unit and a multiplicand transforming unit that transforms the multiplicand D input to the partial product generation unit.
Special operations such as D, P ← D, P ← K can be performed. Such a modification unit can reduce the number of EX-OR gates as compared with a system in which P ← −K × D is equivalently realized by using subtraction in the cumulative addition unit.
【図1】この発明の一実施例るブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
【図2】この発明の一実施例におけるブースエンコーダ
の一例のブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of an example of a Booth encoder according to the embodiment of the present invention.
【図3】この発明の一実施例の説明に用いる略線図であ
る。FIG. 3 is a schematic diagram used to describe an embodiment of the present invention.
【図4】この発明の一実施例の説明に用いる略線図であ
る。FIG. 4 is a schematic diagram used to describe an embodiment of the present invention.
【図5】この発明の一実施例の説明に用いる略線図であ
る。FIG. 5 is a schematic diagram used to describe an embodiment of the present invention.
【図6】従来の乗算回路の説明に用いるブロック図であ
る。FIG. 6 is a block diagram used to describe a conventional multiplication circuit.
【図7】従来の乗加算回路の説明に用いるブロック図で
ある。FIG. 7 is a block diagram used to describe a conventional multiply- add circuit.
【図8】従来の乗加算回路の説明に用いるブロック図で
ある。FIG. 8 is a block diagram used to describe a conventional multiply- add circuit.
【図9】従来の乗算回路における符号反転部の一例のブ
ロック図である。FIG. 9 is a block diagram of an example of a sign inversion unit in a conventional multiplication circuit.
11 〜115 係数K入力端子 20 〜231 データD入力端子 3 K変形部 9 ブースエンコーダ部 11 D変形部1 1 to 1 15 Coefficient K input terminal 2 0 to 2 31 Data D input terminal 3 K deformation unit 9 Booth encoder unit 11 D deformation unit
Claims (10)
表現された被乗数Dとを乗算して乗算値Pを求めるブー
スのアルゴリズムを使用する乗算回路において、 上記2の補数表現された乗数Kは、最上位の符号ビット
と、数値の各ビットとからなり、 【数1】 として表現され、 上記2の補数表現された被乗数Dは、最上位の符号ビッ
トと、数値各ビットとからなり、 【数2】 として表現され、 上記2の補数表現された乗数Kの上記符号ビットが入力
される符号ビット入力手段と、 上記2の補数表現された乗数Kの上記数値の各ビットが
入力される数値ビット入力手段と、 上記2の補数表現された乗数Kの符号ビット及び数値の
各ビットをゲートするためのゲート信号が供給されるゲ
ート信号入力手段と、 上記2の補数表現された乗数Kの符号ビットの反転/非
反転を設定するための第1の入力信号が供給される符号
ビット反転/非反転入力手段と、 上記2の補数表現された乗数Kの数値の各ビットの反転
/非反転を設定するた めの第2の入力信号が供給される
数値ビット反転/非反転入力手段と、 上記ゲート信号入力手段から入力されるゲート信号に基
づいて、第1の出力信号として0または上記符号ビット
入力手段に供給される上記2の補数表現された乗数Kの
上記符号ビットを出力する第1のゲート手段と、 上記ゲート信号入力手段から入力されるゲート信号に基
づいて、第2の出力信号として各々0または上記数値ビ
ット入力手段に供給される上記2の補数表現された乗数
Kの上記数値の各ビットを出力する第2のゲート手段
と、 上記符号ビット反転/非反転入力手段から入力される第
1の入力信号に基づいて、上記第1のゲート手段から出
力される第1の出力信号の反転値又は非反転値を第3の
出力信号として出力する符号ビット反転/非反転手段
と、 上記数値ビット反転/非反転入力手段から入力される第
2の入力信号に基づいて、上記第2のゲート手段から出
力される第2の出力信号の反転値又は非反転値を第4の
出力信号として出力する数値ビット反転/非反転手段
と、 上記符号ビット反転/非反転手段から出力される第3の
出力信号及び、上記数値ビット反転/非反転手段から出
力される第4の出力信号の各ビットに対してブースのア
ルゴリズムによるエンコードを行うブースエンコーダ
と、 上記ブースエンコーダの出力と上記2の補数表現された
被乗数Dとの部分積を求める部分積演算手段と、 上記部分積を加算して上記2の補数表現された乗数Kと
上記2の補数表現された被乗数Dとの乗算値Pを出力す
る部分積加算手段とを備え、 上記ブースエンコーダの最下位桁には、上記数値ビット
反転/非反転入力手段から入力される第2の入力信号が
供給されることを特徴とする 乗算回路。1. A multiplier K expressed as a two's complement and a two's complement.
A boo for obtaining a multiplication value P by multiplying the represented multiplicand D
In the multiplication circuit using the S. algorithm, the above-mentioned 2's complement multiplier K is the most significant code bit.
And each bit of the numerical value. And the multiplicand D expressed as 2's complement above is the most significant sign bit.
And each bit of the numerical value. And the sign bit of the 2's complement multiplier K is input.
The sign bit input means and each bit of the numerical value of the multiplier K expressed in the two's complement described above.
Numerical value bit input means for inputting, and the sign bit and numerical value of the multiplier K represented by the above two's complement
A gate signal is supplied to gate each bit.
Signal input means and inversion / non-inversion of the sign bit of the multiplier K expressed as the two's complement.
A code provided with a first input signal for setting the inversion
Bit inversion / non-inversion input means and inversion of each bit of the numerical value of the multiplier K expressed by the above two's complement
/ Second input signal for configuring a non-inverting is supplied
Numerical value bit inversion / non-inversion input means and a gate signal input from the gate signal input means.
Then, 0 or the sign bit as the first output signal
Of the above two's complement multiplier K supplied to the input means
Based on the gate signal input from the first gate means for outputting the sign bit and the gate signal input means.
Then, as the second output signal, 0 or the numerical value
2's complement expressed multiplier supplied to the input means.
Second gate means for outputting each bit of the numerical value of K
And the sign bit inversion / non-inversion input means
Output from the first gate means based on the input signal of 1
The inverted or non-inverted value of the first output signal applied to the third
Sign bit inversion / non-inversion means for outputting as output signal
And the number input from the numerical bit inversion / non-inversion input means
Output from the second gate means based on the input signal of 2.
The inverted or non-inverted value of the second output signal applied to the fourth
Numerical value bit inversion / non-inversion means to output as output signal
And a third bit output from the sign bit inversion / non-inversion means.
Output signal and output from the numerical bit inversion / non-inversion means
For each bit of the output fourth output signal
Booth encoder for encoding with algorithms
And the output of the Booth encoder and the two's complement representation
A partial product calculating means for obtaining a partial product with the multiplicand D, and a multiplier K expressed as a two's complement by adding the partial products
Outputs the multiplication value P with the multiplicand D expressed as the two's complement
Means for adding partial products, and the least significant digit of the Booth encoder is the numerical bit
The second input signal input from the inverting / non-inverting input means is
A multiplication circuit characterized by being supplied .
された乗数の符号ビットが出力されるとともに上記第2
の出力信号に上記2の補数表現された乗数の数値部が出
力されるように上記ゲート信号入手段にゲート信号を供
給し、 上記符号ビット反転/非反転手段が非反転出力となるよ
うに上記符号ビット反転/非反転入力手段に上記第1の
入力信号を供給し、 上記数値ビット反転/非反転手段が非反転出力となると
共に、上記ブースエンコーダの最下位桁に0が供給され
るように上記数値ビット反転/非反転入力手段 に第2の
入力信号を供給することにより、 ブースのアルゴリズムにより展開された上記2の補数表
現された乗数Kがそのまま上記部分積演算手段に供給さ
れるようにした 請求項1に記載の乗算回路。2. The two's complement representation of the first output signal
The sign bit of the multiplied multiplier is output and
The output part of the above outputs the numerical part of the multiplier expressed in 2's complement.
The gate signal is supplied to the gate signal input means so that
Feeding, and the sign bit inversion / non-inversion means becomes a non-inverting output
As described above, the sign bit inversion / non-inversion input means has the first
When an input signal is supplied and the numerical bit inversion / non-inversion means produces a non-inversion output
In both cases, 0 is supplied to the least significant digit of the Booth encoder.
To the above-mentioned numerical bit inversion / non-inversion input means so that
The above two's complement table developed by Booth's algorithm by supplying an input signal
The expressed multiplier K is directly supplied to the partial product calculating means.
Multiplier circuit according to claim 1 which is to be.
された乗数の符号ビットが出力されるとともに上記第2
の出力信号に上記2の補数表現された乗数の数値部が出
力されるように上記ゲート信号入手段にゲート信号を供
給し、 上記符号ビット反転/非反転手段が反転出力となるよう
に上記符号ビット反転/非反転入力手段に第1の入力信
号を供給し、 上記数値ビット反転/非反転手段が反転出力となると共
に、上記ブースエンコーダの最下位桁に1が供給される
ように上記数値ビット反転/非反転入力手段に第2の入
力信号を供給することにより、 ブースのアルゴリズムにより展開された上記2の補数表
現された乗数Kが符号反転されて上記部分積演算手段に
供給されるようにした 請求項1に記載の乗算回路。3. The two's complement representation of the first output signal.
The sign bit of the multiplied multiplier is output and
The output part of the above outputs the numerical part of the multiplier expressed in 2's complement.
The gate signal is supplied to the gate signal input means so that
So that the sign bit inversion / non-inversion means has an inverted output.
To the sign bit inversion / non-inversion input means.
Signal and the above-mentioned numerical bit inversion / non-inversion means produces an inverted output.
Is supplied to the least significant digit of the Booth encoder
The second input to the numerical bit inversion / non-inversion input means
2's complement table developed by Booth's algorithm by supplying a force signal
The sign of the expressed multiplier K is inverted to the partial product calculating means.
The multiplication circuit according to claim 1 , wherein the multiplication circuit is supplied .
号とに0が出力されるように上記ゲート信号入力手段にTo the gate signal input means so that 0 is output to
ゲート信号を供給し、Supply the gate signal, 上記符号ビット反転/非反転手段が非反転出力となるよThe sign bit inversion / non-inversion means outputs a non-inversion.
うに上記符号ビット反転/非反転入力手段に第1の入力First input to the sign bit inversion / non-inversion input means
信号を供給し、Supply the signal, 上記数値ビット反転/非反転手段が反転出力となると共When the numerical bit inversion / non-inversion means produces an inverted output,
に、上記ブースエンコーダの最下位桁に1が供給されるIs supplied to the least significant digit of the Booth encoder
ように上記数値ビット反転/非反転入力手段に第2の入The second input to the numerical bit inversion / non-inversion input means
力信号を供給することにより、By supplying a force signal, ブースのアルゴリズムにより展開された上記2の補数表2's complement table developed by Booth's algorithm
現された乗数Kが(K=1)とされて上記部分積演算手The expressed multiplier K is set to (K = 1) and the partial product operator
段に供給されるようにした請求項1に記載の乗算回路。The multiplication circuit according to claim 1, wherein the multiplication circuit is supplied to the stage.
号とに0が出力されるように上記ゲート信号入力手段にTo the gate signal input means so that 0 is output to
ゲート信号を供給し、Supply the gate signal, 上記符号ビット反転/非反転手段が反転出力となるようThe sign bit inversion / non-inversion means has an inverted output
に上記符号ビット反転/非反転入力手段に第1の入力信To the sign bit inversion / non-inversion input means.
号を供給し、No. 上記数値ビット反転/非反転手段が非反転出力となるとWhen the numerical bit inversion / non-inversion means produces a non-inversion output
共に、上記ブースエンTogether with the above booth コーダの最下位桁に0が供給され0 is supplied to the least significant digit of the coder
るように上記数値ビット反転/非反転入力手段に第2のTo the above-mentioned numerical bit inversion / non-inversion input means so that
入力信号を供給することにより、By supplying the input signal, ブースのアルゴリズムにより展開された上記2の補数表2's complement table developed by Booth's algorithm
現された乗数Kが(K=−1)とされて上記部分積演算The expressed multiplier K is set to (K = -1), and the partial product operation is performed.
手段に供給されるようにした請求項1に記載の乗算回The multiplication times according to claim 1, wherein the multiplication times are supplied to the means.
路。Road.
号とに0が出力されるように上記ゲート信号入力手段にTo the gate signal input means so that 0 is output to
ゲート信号を供給し、Supply the gate signal, 上記符号ビット反転/非反転手段が非反転出力となるよThe sign bit inversion / non-inversion means outputs a non-inversion.
うに上記符号ビット反転/非反転入力手段に第1の入力First input to the sign bit inversion / non-inversion input means
信号を供給し、Supply the signal, 上記数値ビット反転/非反転手段が非反転出力となるとWhen the numerical bit inversion / non-inversion means produces a non-inversion output
共に、上記ブースエンコーダの最下位桁に0が供給されIn both cases, 0 is supplied to the least significant digit of the Booth encoder.
るように上記数値ビット反転/非反転入力手段に第2のTo the above-mentioned numerical bit inversion / non-inversion input means so that
入力信号を供給することにより、By supplying the input signal, ブースのアルゴリズムにより展開された上記2の補数表2's complement table developed by Booth's algorithm
現された乗数Kが(K=0)とされて上記部分積演算手The expressed multiplier K is set to (K = 0), and the partial product operator
段に供給されるようにした請求項1に記載の乗算回路。The multiplication circuit according to claim 1, wherein the multiplication circuit is supplied to the stage.
符号ビットが入力される符号ビット入力手段と、Sign bit input means for inputting the sign bit; 上記2の補数表現された被乗数Dの上記数値の各ビットEach bit of the above numerical value of the multiplicand D represented by the above two's complement
が入力される数値ビット入力手段と、Numerical bit input means for inputting, 上記2の補数表現された被乗数Dの符号ビット及び数値Sign bit and numerical value of the multiplicand D represented by the above two's complement
の各ビットをゲートするためのゲート信号が供給されるA gate signal is provided to gate each bit of
ゲート信号入力手段と、Gate signal input means, 上記2の補数表現された被乗数Dの符号ビットの反転/Inversion of the sign bit of the multiplicand D expressed as 2's complement /
非反転を設定するための第3の入力信号が供給される符A symbol supplied with a third input signal for setting non-inversion
号ビット反転/非反転入力手段と、Bit inversion / non-inversion input means, 上記ゲート信号入力手段から入力されるゲート信号に基Based on the gate signal input from the gate signal input means
づいて、第5の出力信号として0または上記符号ビットThen, as the fifth output signal, 0 or the above sign bit
入力手段に供給される上記2の補数表現された被乗数DThe two's complement multiplicand D supplied to the input means
の上記符号ビットを出力する第3のゲート手段と、Third gating means for outputting the sign bit of 上記ゲート信号入力手段から入力されるゲート信号に基Based on the gate signal input from the gate signal input means
づいて、第6の出力信号として各々0または上記数値ビThen, as the sixth output signal, 0 or the numerical value
ット入力手段に供給される上記2の補数表現された被乗2's complement multiplicand supplied to the input means
数Dの上記数値の各ビットを出力する第4のゲート手段Fourth gate means for outputting each bit of the numerical value of the number D
と、When, 上記符号ビット反転/非反転入力手段から入力される第The first input from the sign bit inversion / non-inversion input means
3の入力信号に基づいて、上記第3のゲート手段から出Output from the third gate means based on the input signal of
力される第5の出力信号の反転値又は非反転値を第7のThe inverted or non-inverted value of the applied fifth output signal to the seventh
出力信号として出力する符号ビット反転/非反転手段Sign bit inversion / non-inversion means for outputting as output signal
と、When, を有するようにした請求項1に記載の乗算回路。The multiplication circuit according to claim 1, wherein
された乗数の符号ビットが出力されるとともに上記第6The sign bit of the multiplied multiplier is output and
の出力信号に上記2の補数表現された乗数の数値が出力Outputs the numerical value of the above 2's complement multiplier to the output signal of
されるように上記ゲート信号入力手段にゲート信号を供As described above, the gate signal is supplied to the gate signal input means.
給し、Salary, 上記符号ビット反転/非反転手段が非反転出力となるよThe sign bit inversion / non-inversion means outputs a non-inversion.
うに上記符号ビット反転/非反転入力手段に上記第3のThe sign bit inversion / non-inversion input means has the third
入力信号を供給することにより、By supplying the input signal, 上記2の補数表現された被乗数Dがそのまま上記部分積The multiplicand D expressed in 2's complement is the partial product as it is.
演算手段に供給されるようにした請求項7に記載の乗算The multiplication according to claim 7, wherein the multiplication is supplied to an arithmetic means.
回路。circuit.
号とに0が出力されるように上記ゲート信号入力手段にTo the gate signal input means so that 0 is output to
ゲート信号を供給し、Supply the gate signal, 上記符号ビット反転/非反転手段が反転出力となるようThe sign bit inversion / non-inversion means has an inverted output
に上記符号ビット反転/非反転入力手段に上記第3の入To the sign bit inversion / non-inversion input means.
力信号を供給することにより、By supplying a force signal, 上記2の補数表現された被乗数Dが(D=−1)とされThe multiplicand D represented by the above two's complement is (D = -1)
て上記部分積演算手段に供給されるようにした請求項77. The partial product calculating means is supplied to the partial product calculating means.
に記載の乗算回路。The multiplication circuit described in 1.
信号とに0が出力されるように上記ゲート信号入力手段The gate signal input means so that 0 is output to the signal
にゲート信号を供給し、Supply the gate signal to 上記符号ビット反転/非反転手段が非反転出力となるよThe sign bit inversion / non-inversion means outputs a non-inversion.
うに上記符号ビット反転/非反転入力手段に上記第3のThe sign bit inversion / non-inversion input means has the third
入力信号を供給することにより、By supplying the input signal, 上記2の補数表現された被乗数Dが(D=0)とされてIf the multiplicand D expressed in 2's complement is (D = 0),
上記部分積演算手段に供給されるようにした請求項7に8. The method according to claim 7, wherein the partial product calculation means is supplied.
記載の乗算回路。The described multiplication circuit.
Priority Applications (1)
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| JP09521593A JP3433466B2 (en) | 1993-03-30 | 1993-03-30 | Multiplication circuit |
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| JPH06290028A JPH06290028A (en) | 1994-10-18 |
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