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JP3445533B2 - Carry look ahead circuit - Google Patents
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JP3445533B2 - Carry look ahead circuit - Google Patents

Carry look ahead circuit

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JP3445533B2
JP3445533B2 JP18695699A JP18695699A JP3445533B2 JP 3445533 B2 JP3445533 B2 JP 3445533B2 JP 18695699 A JP18695699 A JP 18695699A JP 18695699 A JP18695699 A JP 18695699A JP 3445533 B2 JP3445533 B2 JP 3445533B2
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川 誠 幸 早
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Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、多ビット長の演算
器を構成する上で必要なキャリールックアヘッド(CL
A)回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a carry look ahead (CL) required for constructing a multi-bit length arithmetic unit.
A) Regarding the circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】Nビット長の入力信号A(a<N-1>、a<
N-2>、…、a<0>、以下、a<N-1:0>とする)と入力信号
B(b<N-1>、b<N-2>、…、b<0>、以下、b<N-1:0>と
する)とを入力して加算する加算器において、CLA回
路が用いられる。従来のCLA回路には、特開平3−1
50630号公報に開示されたものがある。このCLA
回路は、キャリー信号の入力が「0」の場合と「1」の
場合とにおける演算を並列して行い、下位のキャリー信
号の値によりいずれか一方の演算結果を選択して出力す
るという、一般にキャリー・セレクト・アダーと称され
ているものである。
2. Description of the Related Art An input signal A (a <N-1>, a <
N-2>, ..., a <0>, hereinafter a <N-1: 0>) and the input signal B (b <N-1>, b <N-2>, ..., b <0>). , Hereinafter, b <N-1: 0>) is input and the addition is performed using a CLA circuit. A conventional CLA circuit is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 3-1
There is one disclosed in Japanese Patent No. 50630. This CLA
Generally, the circuit performs operations in parallel when the input of the carry signal is “0” and “1” and selects and outputs one of the operation results according to the value of the lower carry signal. It is called a carry select adder.

【0003】この文献には、従来の4ビットのCLA回
路として図12に示されるようなものが開示されてい
る。入力信号A(a<3:0>)と入力信号B(b<3:0>)と
のビット毎の加算において、それぞれプロパゲート信号
P<N-1>(a<N-1>とb<N-1>とのEX−OR演算)、ジ
ェネレート信号G<N-1>(a<N-1>とb<N-1>とのAND
演算)を求める。そして、信号P<3:0>、G<3:0>と、前
段からのキャリーCINとがCLA回路に入力され、キャ
リー信号C<3:0>が出力される。
This document discloses a conventional 4-bit CLA circuit as shown in FIG. In the bit-wise addition of the input signal A (a <3: 0>) and the input signal B (b <3: 0>), the propagate signal P <N-1> (a <N-1> and b EX-OR operation with <N-1>, AND signal G <N-1> (a <N-1> and b <N-1>)
Calculation). Then, the signals P <3: 0> and G <3: 0> and the carry CIN from the preceding stage are input to the CLA circuit, and the carry signal C <3: 0> is output.

【0004】また、キャリーの値に応じて一方の演算結
果を選択して出力する構成を備えたCLA回路の構成
を、図13に示す。前段からのキャリーCinが1である
場合のキャリーC<3:0>を演算するCLA1と、キャリ
ーCinが0である場合のキャリーC<3:0>を演算するC
LA2とが設けられ、キャリーCinの値に応じていずれ
か一方がキャリーC<3:0>として選択され出力される。
FIG. 13 shows the structure of the CLA circuit having a structure for selecting and outputting one of the calculation results according to the carry value. CLA1 for calculating carry C <3: 0> when carry Cin from the previous stage and C for calculating carry C <3: 0> when carry Cin is 0
LA2 and LA2 are provided, and one of them is selected and output as the carry C <3: 0> according to the value of the carry Cin.

【0005】図12に示された4ビット構成のCLA回
路を1〜4ビット目のグループ0に配置し、図13に示
されたCLA回路を5〜32ビット目のグループ1〜7
に配置して32ビット構成のCLA回路を構成すると、
図11に示されるようになる。グループ0から始まって
グループ1、2、…というようにキャリー信号C<0>〜
C<3>、C<4>〜C<7>、C<8>〜C<11>、…が順次生成さ
れて後段へ転送されていき、最後にグループ7からキャ
リー信号C<28>〜C<31>が出力される。
The 4-bit CLA circuit shown in FIG. 12 is arranged in group 0 of the 1st to 4th bits, and the CLA circuit shown in FIG. 13 is arranged in groups 1 to 7 of the 5th to 32nd bits.
When a 32-bit CLA circuit is configured by
As shown in FIG. Carry signal C <0> ~ starting from group 0 and ending with groups 1, 2, ...
C <3>, C <4> to C <7>, C <8> to C <11>, ... Are sequentially generated and transferred to the subsequent stage, and finally the carry signal C <28> from the group 7 ... C <31> is output.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
のCLA回路には、次のような問題があった。1ビット
目のキャリーC<0>から32ビット目のキャリーC<31>
が生成されるまでに要する計算遅延時間は、図14に示
されるようである。グループ0からグループ7にそれぞ
れ設けられたCLA回路における回路CLA1及びCL
A2において演算に要する時間T1は同一である。しか
し、グループ0から出力されたキャリーC<3>がグルー
プ1のCLA回路に与えられ、キャリーC<3>に応じて
選択出力するマルチプレクサMUXにおいて遅延時間T
2が生じる。この遅延時間T2は、グループ1からグル
ープ7に向かうに従って累積的に発生していくので、最
終的に遅延時間T1+T2*7が生じる。このため、従
来はビット数が増加するに従ってキャリーの演算に要す
る時間が増大するという問題があった。
However, the above-mentioned conventional CLA circuit has the following problems. 1st bit carry C <0> to 32nd bit carry C <31>
The calculation delay time required to generate is as shown in FIG. Circuits CLA1 and CL in CLA circuits provided in groups 0 to 7 respectively
The time T1 required for the calculation in A2 is the same. However, the carry C <3> output from the group 0 is given to the CLA circuit of the group 1, and the delay time T in the multiplexer MUX which selectively outputs according to the carry C <3>.
2. The delay time T2 is cumulatively generated from the group 1 to the group 7, so that the delay time T1 + T2 * 7 finally occurs. Therefore, conventionally, there has been a problem that the time required for carry operation increases as the number of bits increases.

【0007】本発明は上記事情に鑑み、ビット数が増加
した場合にも演算時間の増大を抑制することが可能なC
LA回路を提供することを目的とする。
In view of the above circumstances, the present invention is capable of suppressing an increase in operation time even if the number of bits increases.
An object is to provide an LA circuit.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明のCLA回路は、
mビットずつのプロパゲート信号Pと、ジェネレート信
号G及びキル信号Kのうち少なくとも一方が与えられ、
mビットで構成される当該グループとしてのグループプ
ロパゲート信号PGと、グループジェネレート信号GG
及びグループキル信号KGのうち少なくとも一方を生成
するCLA回路であって、前記プロパゲート信号Pが全
て第1の所定値を有する場合、又は反転プロパゲート信
号PBが全て第2の所定値を有する場合に、前記第1の
所定値を有する前記グループプロパゲート信号PG及び
/又は前記第2の所定値を有する前記反転グループプロ
パゲート信号PGBを出力する論理回路と、前記プロパ
ゲート信号P及び/又は前記反転プロパゲート信号PB
を最上位のmビット目から下位へ向かって順にサーチし
ていき、前記プロパゲート信号Pのうち最初に前記第2
の所定値が現れ、又は前記反転プロパゲート信号PBの
うち最初に前記第1の所定値が現れたi番目のビットを
選択させるためのセレクト信号S<i-1>を生成し、前記
プロパゲート信号Pのいずれのビットにも前記第2の所
定値が現れない場合、又は前記反転プロパゲート信号P
Bのいずれのビットにも前記第1の所定値が現れない場
合はいずれのビットも選択させないためのセレクト信号
S<i-1>に「0」を出力するプライオリティ・エンコー
ダと、前記セレクト信号S<i-1>が入力され、前記セレ
クト信号S<i-1>に「1」が入力されたときは、前記ジ
ェネレート信号G及び/又は前記キル信号Kのうち、前
記i番目のジェネレート信号G<i-1>及び/又はキル信
号K<i-1>を選択し、それぞれ前記グループジェネレー
ト信号GG及び/又は前記グループキル信号KGとして
出力し、前記セレクト信号S<i-1>のすべてに「0」が
入力されたときは、前記第2の所定値を有する前記グル
ープジェネレート信号GG及び/又は前記グループキル
信号KGを出力するセレクタとを備えたことを特徴とし
ている。
The CLA circuit of the present invention comprises:
A propagate signal P of m bits each and at least one of a generate signal G and a kill signal K are given,
A group propagate signal PG and a group generate signal GG as the relevant group composed of m bits.
And a CLA circuit for generating at least one of the group kill signal KG, where the propagate signals P all have a first predetermined value, or the inverted propagate signals PB all have a second predetermined value. A logic circuit for outputting the group propagate signal PG having the first predetermined value and / or the inverted group propagate signal PGB having the second predetermined value, and the propagate gate signal P and / or the logical circuit. Inverted propagate signal PB
Are sequentially searched from the m-th bit of the most significant bit to the lower bits, and the second signal is searched first in the propagation signal P.
Of the inverted propagating signal PB, or a select signal S <i-1> for selecting the i-th bit of the inverted propagating signal PB in which the first predetermined value appears first. If the second predetermined value does not appear in any bit of the signal P, or the inverted propagate signal P
When the first predetermined value does not appear in any bit of B, a priority encoder for outputting "0" to the select signal S <i-1> for not selecting any bit, and the select signal S When <i-1> is input and "1" is input to the select signal S <i-1>, the i-th generation of the generation signal G and / or the kill signal K is generated. The signal G <i-1> and / or the kill signal K <i-1> are selected and output as the group generate signal GG and / or the group kill signal KG, respectively, and the select signal S <i-1> is output. When "0" is input to all of the above, a selector for outputting the group generate signal GG and / or the group kill signal KG having the second predetermined value is provided.

【0009】また、本発明のCLA回路は、キャリー信
号Cと、mビットずつのプロパゲート信号Pと、ジェネ
レート信号G及びキル信号Kの少なくとも一方が与えら
れ、mビットで構成される当該グループとしてのグルー
ププロパゲート信号PGと、グループジェネレート信号
GG及びグループキル信号KGのうち少なくとも一方
と、グループキャリー信号CGとを生成するCLA回路
であって、前記プロパゲート信号Pが全て第1の所定値
を有する場合、又は反転プロパゲート信号PBが全て第
2の所定値を有する場合に、前記第1の所定値を有する
前記グループプロパゲート信号PG及び/又は前記第2
の所定値を有する前記反転グループプロパゲート信号P
GBを出力する論理回路と、前記プロパゲート信号P及
び/又は前記反転プロパゲート信号PBを最上位のmビ
ット目から下位へ向かって順にサーチしていき、前記プ
ロパゲート信号Pのうち最初に前記第2の所定値が現
れ、又は前記反転プロパゲート信号PBのうち最初に前
記第1の所定値が現れたi番目のビットを選択させるた
めのセレクト信号S<i-1>を生成し、前記プロパゲート
信号Pのいずれのビットにも前記第2の所定値が現れな
い場合、又は前記反転プロパゲート信号PBのいずれの
ビットにも前記第1の所定値が現れない場合はいずれの
ビットも選択させないためにセレクト信号S<i-1>のす
べてに「0」を出力するプライオリティ・エンコーダ
と、前記セレクト信号S<i-1>を入力され、前記セレク
ト信号S<i-1>に「1」を入力されたときは、前記ジェ
ネレート信号G及び前記キル信号Kのうち、前記i番目
のジェネレート信号G<i-1>及びキル信号K<i-1>を選択
し、それぞれ前記グループキャリー信号CG及び反転グ
ループキャリー信号CGBとして出力し、前記セレクト
信号S<i-1>のすべてに「0」を入力されたときは、前
記グループプロパゲート信号PG、または前記反転グル
ーププロパゲート信号PGBによって、前記キャリー信
号Cを前記グループキャリー信号CGとして出力するセ
レクタとを備えたことを特徴とする。
Further, the CLA circuit of the present invention is provided with a carry signal C, a propagating signal P of m bits each, and at least one of a generate signal G and a kill signal K, and the group is composed of m bits. Is a CLA circuit for generating a group propagate signal PG, at least one of a group generate signal GG and a group kill signal KG, and a group carry signal CG, wherein all the propagate signals P are a first predetermined value. Group propagate signal PG and / or the second group propagate signal PG having the first predetermined value when the inverted propagate signal PB has a second predetermined value.
The inverted group propagate signal P having a predetermined value of
A logic circuit for outputting GB and the propagate signal P and / or the inverted propagator signal PB are sequentially searched from the m-th most significant bit to a lower order, and the propagating signal P is first searched. Generating a select signal S <i-1> for selecting the i-th bit in which the second predetermined value appears or the inverted predetermined value first appears in the inverted propagation signal PB; If the second predetermined value does not appear in any bit of the propagate signal P, or if the first predetermined value does not appear in any bit of the inverted propagate signal PB, any bit is selected. In order to prevent this, a priority encoder that outputs "0" to all of the select signals S <i-1> and the select signal S <i-1> are input, and the select signal S <i-1> is set to "1". Is entered. Then, the i-th generate signal G <i-1> and the kill signal K <i-1> are selected from the generate signal G and the kill signal K, and the group carry signal CG and the group carry signal CG are selected, respectively. When it is output as an inverted group carry signal CGB and "0" is input to all of the select signals S <i-1>, the carry is carried out by the group propagate signal PG or the inverted group propagate signal PGB. And a selector for outputting the signal C as the group carry signal CG.

【0010】ここで前記論理回路は、mビット入力のA
ND回路を有し、前記プロパゲート信号を入力されてA
ND演算を行い、前記グループプロパゲート信号PGを
出力するものであってよい。
In this case, the logic circuit has an A-bit input of m bits.
It has an ND circuit and receives the propagate signal as input.
The ND calculation may be performed and the group propagate signal PG may be output.

【0011】また本発明のCLA回路は、全体でNビッ
ト長の第1の入力信号A及び第2の入力信号Bを加算す
る際に必要な最上位のNビット目のキャリー信号CNを
求めるCLA回路であって、前記Nビットをmビットず
つのn(n=N/m)個の第1のグループに分割し、各
第1のグループ毎にmビットの第1の入力信号A及び第
2の入力信号Bのそれぞれのプロパゲート信号P、ジェ
ネレート信号G、キル信号Kを与えられ、第1のグルー
プ毎の第1のグループプロパゲート信号PG1、第1の
グループジェネレート信号GG1、第1のグループキル
信号KG1を生成する、第1のグループ階層のn個の第
1のCLA回路と、前記n個をm個ずつのp(p=n/
m)個のグループに分割し、各第2のグループ毎にm個
の前記第1のグループプロパゲート信号PG1、前記第
1のグループジェネレート信号GG1、前記第1のグル
ープキル信号KG1を与えられ、第2のグループ毎の第
2のグループプロパゲート信号PG2、第2のグループ
ジェネレート信号GG2、第2のグループキル信号KG
2を生成する、第2のグループ階層のp個の第2のCL
A回路と、 … … p個をm個ずつ
のq(q=p/mかつq<m)個のグループに分割し、
各第jのグループ毎にm個の前記第j−1のグループプ
ロパゲート信号PG(j−1)、前記第j−1のグルー
プジェネレート信号GG(j−1)、前記第j−1のグ
ループキル信号KG(j−1)を与えられ、第jのグル
ープ毎の第jのグループプロパゲート信号PGj、第j
のグループジェネレート信号GGj、第jのグループキ
ル信号KGjを生成する、第jのグループ階層のq個の
第jのCLA回路と、q個の前記第jのグループプロパ
ゲート信号PGj、第jのグループジェネレート信号G
Gj、第jのグループキル信号KGjを入力され、前記
キャリー信号CNを出力する、第j+1のグループ階層
の1個の第j+1のCLA回路とを備えたことを特徴と
している。
Further, the CLA circuit of the present invention is a CLA for obtaining the carry signal CN of the most significant N-th bit which is necessary when adding the first input signal A and the second input signal B having the N-bit length as a whole. A circuit, wherein the N bits are divided into n (n = N / m) first groups of m bits each, and the m bits of the first input signal A and the second Of the input signal B, the first group propagate signal PG1, the first group generate signal GG1 and the first group propagate signal PG1 for each first group are given. N first CLA circuits of the first group hierarchy for generating the group kill signal KG1 of the above, and the above n n m CLA circuits each of p (p = n /
m) groups, each of which is provided with m first group propagate signal PG1, first group generate signal GG1, and first group kill signal KG1. , A second group propagate signal PG2 for each second group, a second group generate signal GG2, a second group kill signal KG
P second CLs of the second group hierarchy generating 2
A circuit and ... P are divided into m groups of q (q = p / m and q <m),
For each j-th group, the m-th j-1 th group propagate signal PG (j-1), the j-1 th group generate signal GG (j-1), and the j-1 th group. Given the group kill signal KG (j-1), the jth group propagate signal PGj, jth group for each jth group
Group generate signal GGj, the jth group kill signal KGj, and the qth jth CLA circuits in the jth group hierarchy, and the qth jth group propagate signals PGj, jth group propagation signals PGj. Group generate signal G
Gj and the jth group kill signal KGj are input, and the carry signal CN is output, and one j + 1th CLA circuit of the j + 1th group hierarchy is provided.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0013】本実施の形態によるCLA回路は、全体の
ビット数N(Nは1以上の整数)を複数ビットm(mは
N以下の整数)のグループに分類し、各グループ内にお
いて各ビットごとのプロパゲート信号P<i>、ジェネレ
ート信号G<i>、キル信号K<i>を用いて、複数ビットで
構成されるグループを単位とするグループプロパゲート
信号PG、グループジェネレート信号GG、グループキ
ル信号KGを生成し、これらの信号を用いて最終的に必
要な最上位ビットのキャリー信号CN-1を求める点に特
徴がある。
The CLA circuit according to the present embodiment classifies the total number of bits N (N is an integer of 1 or more) into a group of a plurality of bits m (m is an integer of N or less), and each bit in each group. Group propagate signal PG, group generate signal GG in units of a group composed of a plurality of bits, using the propagate signal P <i>, generate signal G <i>, and kill signal K <i> of It is characterized in that the group kill signal KG is generated and the finally required carry signal CN-1 of the most significant bit is obtained using these signals.

【0014】例えば、N=16、m=4とすると、入力
信号A及びBは、 A=(a15〜a12、a11〜a8、a7〜a4、a3〜a0) (1) B=(b15〜b12、b11〜b8、b7〜b4、b3〜b0) (2) というように、4つのグループに分類される。
For example, when N = 16 and m = 4, the input signals A and B are A = (a15 to a12, a11 to a8, a7 to a4, a3 to a0) (1) B = (b15 to b12) , B11 to b8, b7 to b4, b3 to b0) (2).

【0015】そして、各グループ毎のキャリーC3、C
7、C11を求める。 C3=f(a3〜a0、b3〜b0) (3) C7=f(a7〜a4、b7〜b4)+C3 (4) C11=f(a11〜a7、b11〜b7)+C7 (5) C15=f(a15〜a11、b15〜b11)+C11 (6)
Then, carry C3, C for each group
7. Find C11. C3 = f (a3-a0, b3-b0) (3) C7 = f (a7-a4, b7-b4) + C3 (4) C11 = f (a11-a7, b11-b7) + C7 (5) C15 = f (A15-a11, b15-b11) + C11 (6)

【0016】このようなグループ毎のキャリーを求める
ために、グループ内の各ビット毎の信号P/G/Kから
グループを単位とする信号PG/GG/KGを生成する
必要があり、このような演算を行う第1のCLA回路C
LA(1)の構成を図1に示す。この第1のCLA回路
CLA(1)は、4ビットで構成されるグループとして
の信号PG/GG/KGを出力するものである。図示さ
れていない回路で予め当該グループ内における各ビット
毎の信号P<3:0>(=P<3>〜P<0>)/G<3:0>(=G<3
>〜G<0>)/K<3:0>(=K<3>〜K<0>)が生成されて
いるものとする。
In order to obtain such a carry for each group, it is necessary to generate a signal PG / GG / KG for each group from the signal P / G / K for each bit in the group. First CLA circuit C for performing calculation
The configuration of LA (1) is shown in FIG. The first CLA circuit CLA (1) outputs the signals PG / GG / KG as a group composed of 4 bits. In a circuit not shown, the signals P <3: 0> (= P <3> to P <0>) / G <3: 0> (= G <3
> To G <0>) / K <3: 0> (= K <3> to K <0>) are generated.

【0017】そして、第1のCLA回路CLA(1)
は、信号PGを生成するAND回路AN1と、セレクト
信号S<3:0>を生成するプライオリティ・エンコーダP
Eと、セレクト信号S<3:0>に従って信号GG、KGを
生成するセレクタSEL1とを備えている。
Then, the first CLA circuit CLA (1)
Is an AND circuit AN1 that generates a signal PG and a priority encoder P that generates a select signal S <3: 0>.
E and a selector SEL1 for generating the signals GG and KG according to the select signal S <3: 0>.

【0018】AND回路AN1は、全てのP<3:0>信号
を与えられて、(7)式のようなAND演算を行い、そ
の結果をPG及び/又はPGを反転したPGB信号とし
て出力する。 PG=P<3>*P<2>*P<1>*P<0> (7) PGB=/(P<3>*P<2>*P<1>*P<0>) =/P<3>+/P<2>+/P<1>+/P<0> = PB<3>+PB<2>+PB<1>+PB<0> (8)
The AND circuit AN1 is given all the P <3: 0> signals, performs the AND operation as shown in the equation (7), and outputs the result as PG and / or a PGB signal which is the inverted PG. . PG = P <3> * P <2> * P <1> * P <0> (7) PGB = / (P <3> * P <2> * P <1> * P <0>) = / P <3> + / P <2> + / P <1> + / P <0> = PB <3> + PB <2> + PB <1> + PB <0> (8)

【0019】これは、0ビット目から3ビット目まで全
てプロパゲートである場合、即ちP<3:0>=「1」であ
る場合のみ、前段のグループから繰り上がってきたキャ
リー信号Cinをそのまま当該グループにおけるキャリー
信号CGとして後段のグループへ転送することに対応す
る。この場合は、信号GG及びKGは共に「0」とな
る。
This is only when the 0th bit to the 3rd bit are propagating, that is, when P <3: 0> = "1", the carry signal Cin carried from the preceding group is unchanged. This corresponds to transfer to the subsequent group as the carry signal CG in the group. In this case, the signals GG and KG are both "0".

【0020】全てのP<3:0>信号のうち、少なくとも1
つが「0」である場合は、プライオリティ・エンコーダ
PEの演算が必要となる。プライオリティ・エンコーダ
PEは、反転されたプライオリティ信号PB<3:0>を入
力されるNOR回路NR11、回路NR11の出力を入
力されるインバータIN11及びIN12、インバータ
IN12及びIN21の出力を入力されるNOR回路N
R12と、反転プライオリティ信号PB<3:1>を入力さ
れるNOR回路NR21、回路NR21の出力を入力さ
れるインバータIN21及びIN22、インバータIN
22及びIN31の出力を入力されるNOR回路NR2
2と、信号PB<3:2>を入力されるNOR回路NR3
1、回路NR31の出力を入力されるインバータIN3
1及びIN32、インバータIN32及びIN42の出
力を入力されるNOR回路NR32と、信号PB<3>を
入力されるインバータIN41、IN42及びIN4
3、インバータIN43の出力と接地電位「0」とを入
力されるNOR回路NR41とを備えている。そして、
NOR回路NR12、NR22、NR32、NR41か
らそれぞれセレクト信号S<0>〜S<3>が出力される。
At least 1 of all P <3: 0> signals
If one is "0", the operation of the priority encoder PE is required. The priority encoder PE is a NOR circuit NR11 to which the inverted priority signal PB <3: 0> is input, inverters IN11 and IN12 to which the output of the circuit NR11 is input, and a NOR circuit to which the outputs of the inverters IN12 and IN21 are input. N
R12, NOR circuit NR21 to which the inverted priority signal PB <3: 1> is input, inverters IN21 and IN22 to which the output of the circuit NR21 is input, and inverter IN
NOR circuit NR2 to which the outputs of 22 and IN31 are input
2 and the NOR circuit NR3 to which the signals PB <3: 2> are input
1. Inverter IN3 to which the output of the circuit NR31 is input
1 and IN32, NOR circuit NR32 to which outputs of inverters IN32 and IN42 are input, and inverters IN41, IN42 and IN4 to which signal PB <3> is input
3. The NOR circuit NR41 receives the output of the inverter IN43 and the ground potential "0". And
Select signals S <0> to S <3> are output from the NOR circuits NR12, NR22, NR32, and NR41, respectively.

【0021】プライオリティエンコーダPEは、少なく
ともいずれか一つの信号P<3:0>が「0」である場合
(又は、少なくといずれか一つの信号PB<3:0>が
「1」である場合)に、信号G<3:0>、K<3:0>のうちい
ずれをグループとしての信号GG、KGとするかを決定
するものである。ここでは、信号PB<3>から順にサー
チしていき、信号PB<3>が「1」である場合、信号S<
3>=「1」となり、他は全て「0」となる。信号PB<3
>が「0」であり、信号PB<2>が「1」である場合、信
号S<2>=「1」となり、他は全て「0」となる。この
ようにして、いずれか一つの信号S<3:0>が「1」とな
り、他は「0」となる。
The priority encoder PE uses at least one of the signals P <3: 0> being "0" (or at least one of the signals PB <3: 0> being "1"). ) Determines which of the signals G <3: 0> and K <3: 0> should be the signals GG and KG as a group. Here, the signal PB <3> is searched in order, and if the signal PB <3> is “1”, the signal S <
3> = “1” and all others are “0”. Signal PB <3
When> is “0” and the signal PB <2> is “1”, the signal S <2> = “1” and all others are “0”. In this way, one of the signals S <3: 0> becomes "1" and the other signals become "0".

【0022】このようなセレクト信号S<3:0>がセレク
タSEL1に入力される。セレクタSEL1は、マルチ
プレクサMUX1及びMUX2を有している。そして、
それぞれのマルチプレクサMUX1及びMUX2にセレ
クト信号S<3:0>が入力され、「1」であるビットの信
号G<3:0>、K<3:0>が選択されて、それぞれグループと
しての信号GG及びKGとして出力される。
Such a select signal S <3: 0> is input to the selector SEL1. The selector SEL1 has multiplexers MUX1 and MUX2. And
The select signal S <3: 0> is input to each of the multiplexers MUX1 and MUX2, the bit signals G <3: 0> and K <3: 0> of “1” are selected, and the signals as a group respectively. It is output as GG and KG.

【0023】ここで、信号GG及びKGは、以下のよう
な式で表される。 GG=P<3>*P<2>*P<1>*G<0>+P<3>*P<2>*G<1> +P<3>*G<2>+G<3> (9) KG=P<3>*P<2>*P<1>*K<0>+P<3>*P<2>*K<1> +P<3>*K<2>+K<3> (10)
Here, the signals GG and KG are expressed by the following equations. GG = P <3> * P <2> * P <1> * G <0> + P <3> * P <2> * G <1> + P <3> * G <2> + G <3> (9 ) KG = P <3> * P <2> * P <1> * K <0> + P <3> * P <2> * K <1> + P <3> * K <2> + K <3> ( 10)

【0024】このような信号GG及びKGを、セレクト
信号S<3:0>を用いて表現すると、次のようである。
When the signals GG and KG are expressed by using the select signals S <3: 0>, they are as follows.

【0025】先ず、以下のような論理式を導入する。 Q<0>=PG=P<3>*P<2>*P<1>*P<0> =/(PB<3>+PB<2>+PB<1>+PB<0>) (11) Q<1> =P<3>*P<2>*P<1> =/(PB<3>+PB<2>+PB<1>) (12) Q<2> =P<3>*P<2> =/(PB<3>+PB<2>) (13) Q<3> =P<3> =/PB<3> (14) /Q<0>=PGB=/(P<3>*P<2>*P<1>*P<0>) =PB<3>+PB<2>+PB<1>+PB<0> (15) /Q<1> =/(P<3>*P<2>*P<1>) =PB<3>+PB<2>+PB<1> (16) /Q<2> =/(P<3>*P<2>) =PB<3>+PB<2> (17) /Q<3> =/P<3> =PB<3> (18) S<0> =Q<1>*/Q<0> (19) S<1> =Q<2>*/Q<1> (20) S<2> =Q<3>*/Q<2> (21) S<3> = 1 */Q<3> (22) ここで、 P<3>*PB<3>=P<2>*PB<2>=P<1>*PB<1> =P<0>*PB<0>=「0」 (23) であることから、上記(11)〜(18)式は、以下の
ようになる。 S<0>=P<3>*P<2>*P<1>*(PB<3>+PB<2>+PB<1>+PB<0>) =P<3>*P<2>*P<1>*PB<0> (24) S<1>=P<3>*P<2>*(PB<3>+PB<2>+PB<1>) =P<3>*P<2>*PB<1> (25) S<2>=P<3>*(PB<3>+PB<2>) =P<3>*PB<2> (26) S<3>=1*PB<3> =PB<3> (27)
First, the following logical expression is introduced. Q <0> = PG = P <3> * P <2> * P <1> * P <0> = / (PB <3> + PB <2> + PB <1> + PB <0>) (11) Q <1> = P <3> * P <2> * P <1> = / (PB <3> + PB <2> + PB <1>) (12) Q <2> = P <3> * P <2 > = / (PB <3> + PB <2>) (13) Q <3> = P <3> = / PB <3> (14) / Q <0> = PGB = / (P <3> * P <2> * P <1> * P <0>) = PB <3> + PB <2> + PB <1> + PB <0> (15) / Q <1> = / (P <3> * P <2 > * P <1>) = PB <3> + PB <2> + PB <1> (16) / Q <2> = / (P <3> * P <2>) = PB <3> + PB <2> (17) / Q <3> = / P <3> = PB <3> (18) S <0> = Q <1> * / Q <0> (19) S <1> = Q <2> * / Q <1> (20) S <2> = Q <3> * / Q <2> (21) S <3> = 1 * / Q <3> (22) Where, P <3> * PB Since <3> = P <2> * PB <2> = P <1> * PB <1> = P <0> * PB <0> = “0” (23), Serial (11) to (18) are as follows. S <0> = P <3> * P <2> * P <1> * (PB <3> + PB <2> + PB <1> + PB <0>) = P <3> * P <2> * P <1> * PB <0> (24) S <1> = P <3> * P <2> * (PB <3> + PB <2> + PB <1>) = P <3> * P <2> * PB <1> (25) S <2> = P <3> * (PB <3> + PB <2>) = P <3> * PB <2> (26) S <3> = 1 * PB <3> = PB <3> (27)

【0026】また、PB<3>*G<3>=G<3>、PB<2>*
G<2>=G<2>、PB<1>*G<1>=G<1>、PB<0>*G<0
>G=<0> より、以下の関係が得られる。 S<0>*G<0>+S<1>*G<1>+S<2>*G<2>+S<3>*G<3> =P<3>*P<2>*P<1>*PB<0>*G<0>+P<3>*P<2>*PB<1>*G<1 > +P<3>*PB<2>*G<2>+PB<3>*G<3> =P<3>*P<2>*P<1>*G<0>+P<3>*P<2>*G<1>+P<3>*G<2> +G<3> =GG (28) S<0>*G<0>+S<1>*G<1>+S<2>*G<2>+S<3>*K<3> =P<3>*P<2>*P<1>*PB<0>*K<0>+P<3>*P<2>*PB<1>*K<1 > +P<3>*PB<2>*K<2>+PB<3>*K<3> =P<3>*P<2>*P<1>*K<0>+P<3>*P<2>*K<1>+P<3>*K<2> +K<3> =KG (29) よって、以下の式(30)及び(31)が得られる。
Further, PB <3> * G <3> = G <3>, PB <2> *
G <2> = G <2>, PB <1> * G <1> = G <1>, PB <0> * G <0
From> G = <0>, the following relation is obtained. S <0> * G <0> + S <1> * G <1> + S <2> * G <2> + S <3> * G <3> = P <3> * P <2> * P <1 > * PB <0> * G <0> + P <3> * P <2> * PB <1> * G <1> + P <3> * PB <2> * G <2> + PB <3> * G <3> = P <3> * P <2> * P <1> * G <0> + P <3> * P <2> * G <1> + P <3> * G <2> + G <3> = GG (28) S <0> * G <0> + S <1> * G <1> + S <2> * G <2> + S <3> * K <3> = P <3> * P <2 > * P <1> * PB <0> * K <0> + P <3> * P <2> * PB <1> * K <1> + P <3> * PB <2> * K <2> + PB <3> * K <3> = P <3> * P <2> * P <1> * K <0> + P <3> * P <2> * K <1> + P <3> * K <2 > + K <3> = KG (29) Therefore, the following equations (30) and (31) are obtained.

【0027】 GG=S<0>*G<0>+S<1>*G<1>+S<2>*G<2>+S<3>*K<3> (30) KG=S<0>*K<0>+S<1>*K<1>+S<2>*K<2>+S<3>*K<3> (31)[0027]   GG = S <0> * G <0> + S <1> * G <1> + S <2> * G <2> + S <3> * K <3> (30)   KG = S <0> * K <0> + S <1> * K <1> + S <2> * K <2> + S <3> * K <3> (31)

【0028】上記(8)、(24)〜(27)式、及び
図1に示されたように、セレクト信号S<3:0>は、PB<
3:0>を入力とするプライオリティエンコーダと称される
論理である。
As shown in the above equations (8), (24) to (27) and FIG. 1, the select signals S <3: 0> are PB <
It is a logic called a priority encoder that takes 3: 0> as input.

【0029】即ち、上述したように、PB<3>、PB<2
>、PB<1>、PB<0>の順に並べた時に、PB<i>=
「1」(但し、i=3〜0)である時、S<i>=
「1」、その他のS<j>は「0」(但し、jはi以外の
3〜0)、かつPBG=「1」となる。
That is, as described above, PB <3>, PB <2
>, PB <1>, PB <0> in this order, PB <i> =
When "1" (however, i = 3 to 0), S <i> =
“1”, other S <j> are “0” (where j is 3 to 0 other than i), and PBG = “1”.

【0030】PB<3>、PB<2>、PB<1>、PB<0>の全
てが「0」である時、全てのS<i>=PGB=「0」と
なる。
When all of PB <3>, PB <2>, PB <1> and PB <0> are “0”, all S <i> = PGB = “0”.

【0031】よって、式(30)、(31)は、信号G
G/KKを生成するそれぞれの論理が、4つのそれぞれ
の信号G<3:0>、K<3:0>のなかからセレクト信号S<3:0
>に従って選択するマルチプレクサ(4-1 MUX)であ
ることを意味する。
Therefore, the equations (30) and (31) are expressed by the signal G
Each logic for generating G / KK has a select signal S <3: 0 among four signals G <3: 0> and K <3: 0>.
> Means that it is a multiplexer (4-1 MUX).

【0032】以上のように、第1のCLA回路CLA
(1)は、4ビットを単位とするグループを単位とし
て、AND回路AN1、プライオリティ・エンコーダP
E、セレクタSEL1を備え、グループを単位とするプ
ライオリティ信号PG、ジェネレート信号GG、キル信
号KGを生成する。
As described above, the first CLA circuit CLA
(1) shows the AND circuit AN1 and the priority encoder P in units of a group of 4 bits.
E, a selector SEL1 are provided, and a priority signal PG, a generate signal GG, and a kill signal KG in units of groups are generated.

【0033】ここで、第1のCLA回路CLA(1)に
おいては、信号PG,GG,KGを全て生成する構成を
備えている。しかし、信号PG及びGG、あるいは信号
PG及びKGを生成するように構成されていてもよい。
信号PG及びGGを生成する場合は、セレクタSEL1
はマルチプレクサMUX1のみを有し、信号PG及びK
Gを生成する場合はマルチプレクサMUX2のみを有す
る。
Here, the first CLA circuit CLA (1) has a configuration for generating all the signals PG, GG, and KG. However, it may be configured to generate the signals PG and GG, or the signals PG and KG.
When generating the signals PG and GG, the selector SEL1
Has only a multiplexer MUX1 and signals PG and K
When generating G, it has only multiplexer MUX2.

【0034】次に、第2のCLA回路CLA(2)につ
いて説明する。
Next, the second CLA circuit CLA (2) will be described.

【0035】この第2のCLA回路CLA(2)は、上
記第1のCLA回路CLA(1)と異なり、当該グルー
プ内でグループプロパゲート信号PG、グループジェネ
レートGG、グループキルKGのみならず、これらの信
号PG、GG、KGを用いてグループキャリー信号CG
を求めて出力する。具体的な構成としては、図2に示さ
れるようにAND回路AN1とプライオリティ・エンコ
ーダPEは上記第1の実施の形態と同一の構成である
が、セレクタSEL11の構成が異なり、さらにAND
回路AN11及びAN12が付加されている。
The second CLA circuit CLA (2) is different from the first CLA circuit CLA (1) in that not only the group propagate signal PG, the group generate GG, and the group kill KG in the group, Group carry signal CG using these signals PG, GG and KG
And output. As a specific configuration, as shown in FIG. 2, the AND circuit AN1 and the priority encoder PE have the same configuration as that of the first embodiment, but the configuration of the selector SEL11 is different, and further AND
Circuits AN11 and AN12 are added.

【0036】セレクタSEL11はマルチプレクサMU
X11及びMUX12を有し、マルチプレクサMUX1
1はプライオリティ・エンコーダPEから出力されたセ
レクト信号S<3:0>と、ビット毎のG<3:0>と、下位グル
ープからのキャリー信号Cと、AND回路AN1から出
力された信号PGとが入力される。マルチプレクサMU
X12はセレクト信号S<3:0>と、ビット毎のK<3:0>
と、下位グループからの反転されたキャリー信号CB
と、信号PGとが入力される。
The selector SEL11 is a multiplexer MU.
Multiplexer MUX1 having X11 and MUX12
1 is the select signal S <3: 0> output from the priority encoder PE, G <3: 0> for each bit, the carry signal C from the lower group, and the signal PG output from the AND circuit AN1. Is entered. Multiplexer MU
X12 is a select signal S <3: 0> and K <3: 0> for each bit.
And the inverted carry signal CB from the lower group
And the signal PG are input.

【0037】上述したように、全ての信号P<3:0>が
「1」である場合は、「1」の信号PG及び「0」の信
号PGBが出力される。この場合は、下位グループから
のキャリー信号C及び反転キャリー信号CBが、そのま
ま当該グループのグループキャリー信号CG及び反転グ
ループキャリー信号CGBとして出力される。この場合
は、信号PGBは全て「0」である。よって、この信号
PGBが入力されるAND回路AN11及びAN12か
らは、それぞれ「0」の信号GG及びKGが出力され
る。
As described above, when all the signals P <3: 0> are "1", the signal PG of "1" and the signal PGB of "0" are output. In this case, the carry signal C and the inverted carry signal CB from the lower group are directly output as the group carry signal CG and the inverted group carry signal CGB of the group. In this case, the signals PGB are all "0". Therefore, the AND circuits AN11 and AN12, to which the signal PGB is input, output the signals GG and KG of "0", respectively.

【0038】少なくともいずれか一つの信号P<i>が
「0」である場合は、信号PGは「0」、信号PGBは
「1」となる。この場合の信号CG及びCGBの生成
は、それぞれ信号G<3:0>、K<3:0>のうち、「1」の値
を有するセレクト信号S<i>に対応した信号G<i>、K<i
>を先ず選択し、これをそれぞれグループとしての信号
CG、CGBとして出力することで行われる。さらに、
AND回路AN11には「1」の信号PGBと信号CG
とが入力されて、信号GGが出力される。AND回路A
N12には「1」の信号PGBと信号CGBとが入力さ
れ、信号KGが出力される。
When at least one of the signals P <i> is "0", the signal PG is "0" and the signal PGB is "1". In this case, the signals CG and CGB are generated by the signal G <i> corresponding to the select signal S <i> having the value “1” of the signals G <3: 0> and K <3: 0>, respectively. , K <i
> Is first selected, and this is output as signals CG and CGB as a group, respectively. further,
The AND circuit AN11 has a signal PGB of "1" and a signal CG.
And are input, and the signal GG is output. AND circuit A
The signal PGB of "1" and the signal CGB are input to N12, and the signal KG is output.

【0039】ところで、信号CGは論理式として以下の
ように表される。 CG =PG*Cin+GG (32) CGB=/CG=PG*/Cin+KG (33)
The signal CG is expressed as a logical expression as follows. CG = PG * Cin + GG (32) CGB = / CG = PG * / Cin + KG (33)

【0040】上記(30)、(31)式を用いて、 CG =PG*Cin+S<0>*G<0>+S<1>*G<1>+S<2>*G<2> +S<3>*G<3> (34) CGB=PG*/Cin+S<0>*K<0>+S<1>*K<1>+S<2>*K<2> +S<3>*K<3> (35)Using the above equations (30) and (31),   CG = PG * Cin + S <0> * G <0> + S <1> * G <1> + S <2> * G <2>           + S <3> * G <3> (34)   CGB = PG * / Cin + S <0> * K <0> + S <1> * K <1> + S <2> * K <2>           + S <3> * K <3> (35)

【0041】ここで、上記(7)、(24)〜(27)
式より、信号PG、S<3:0>のうち唯一の信号が「1」
になり、他の信号は全て「0」になる。
Here, the above (7), (24) to (27)
From the formula, the only signal among the signals PG and S <3: 0> is “1”.
And all other signals become "0".

【0042】従って、上記式(34)及び(35)は、
グループキャリー信号CG、CGBを生成する論理は、
5つの信号Cin及びG<3:0>、また5つの信号/Cin及
びK<3:0>を、5つの選択信号PG及びS<3:0>により選
択する5−1マルチプレクサであることになる。そし
て、式(9)、(10)、(32)、(33)より、 CG*PGB =GG (36) CGB*PGB=KG (37)
Therefore, the above equations (34) and (35) are
The logic for generating the group carry signals CG and CGB is
It is a 5-1 multiplexer that selects five signals Cin and G <3: 0> and five signals / Cin and K <3: 0> by five selection signals PG and S <3: 0>. Become. Then, from equations (9), (10), (32), and (33), CG * PGB = GG (36) CGB * PGB = KG (37)

【0043】よって、上述したように、PG=「0」
(PGB=「1」)のときは、(36)式よりCG=G
Gとなり、KG=CGBとなる。
Therefore, as described above, PG = “0”
When (PGB = "1"), CG = G from the equation (36)
G and KG = CGB.

【0044】図3に、第2のCLA回路CLA(2)に
おける入出力信号のタイムチャートを示す。ここで、実
線は信号P、G、Kのレベルを示し、点線はそれぞれ反
転された信号PB、GB、KBのレベルを示すものとす
る。
FIG. 3 shows a time chart of input / output signals in the second CLA circuit CLA (2). Here, the solid lines indicate the levels of the signals P, G, and K, and the dotted lines indicate the levels of the inverted signals PB, GB, and KB, respectively.

【0045】信号P<3:0>、G<3:0>、K<3:0>、下位グ
ループからのグループキャリー信号CがクロックCLK
に同期して入力され、演算遅延時間を伴って同一のタイ
ミングでグループプロパゲート信号PG、グループジェ
ネレート信号GG、グループキル信号KG信号、及びグ
ループキャリー信号CGが出力される。
The signals P <3: 0>, G <3: 0>, K <3: 0> and the group carry signal C from the lower group are clocks CLK.
The group propagate signal PG, the group generate signal GG, the group kill signal KG, and the group carry signal CG are output at the same timing with an operation delay time.

【0046】ここで、第2のCLA回路CLA(2)で
は、信号PG,GG,KG,CG,CGBを全て生成す
る構成を備えている。しかし、信号PG,GG及びC
G、あるいは信号PG,KG及びCGBを生成するよう
に構成されていてもよい。信号PG,GG及びCGを生
成する場合は、セレクタSEL1はマルチプレクサMU
X1のみを有し、これに伴いAND回路AN11を用い
て信号CGを生成する。信号PG,KG及びCGBを生
成する場合は、マルチプレクサMUX2のみを有し、A
ND回路AN12を用いて信号KGを生成する。
Here, the second CLA circuit CLA (2) has a configuration for generating all the signals PG, GG, KG, CG, CGB. However, the signals PG, GG and C
It may be configured to generate G or the signals PG, KG and CGB. When generating the signals PG, GG and CG, the selector SEL1 is the multiplexer MU.
It has only X1, and accordingly, the AND circuit AN11 is used to generate the signal CG. When generating the signals PG, KG and CGB, only the multiplexer MUX2 is provided and A
The signal KG is generated using the ND circuit AN12.

【0047】次に、上述した第1のCLA回路CLA
(1)と、第2のCLA回路CLA(2)とを用いて、
32ビットのCLA回路を構成した場合の構成を図4に
示す。このCLA回路は、3つのグループ階層「0〜
2」に分かれており、グループ階層「0〜1」では第1
のCLA回路CLA(1)を用い、グループ階層「2」
では第2のCLA回路CLA(2)を用いて構成する。
Next, the above-mentioned first CLA circuit CLA
Using (1) and the second CLA circuit CLA (2),
FIG. 4 shows the configuration when a 32-bit CLA circuit is configured. This CLA circuit has three group hierarchies
It is divided into 2 "and is the first in the group hierarchy" 0-1 ".
The CLA circuit CLA (1) of "2" is used for the group hierarchy "2"
Then, the second CLA circuit CLA (2) is used.

【0048】グループ階層「0」では、グループ7〜0
毎のCLA回路でそれぞれ信号PG<7>、GG<7>、KG
<7>、PG<6>、GG<6>、KG<6>、…、PG<0>、GG<
0>、KG<0>を生成する。
In the group hierarchy "0", groups 7-0
Signals PG <7>, GG <7>, KG in each CLA circuit
<7>, PG <6>, GG <6>, KG <6>, ..., PG <0>, GG <
0> and KG <0> are generated.

【0049】グループ階層「1」では、4つずつのグル
ープ7〜4、グループ3〜0をそれぞれ一つにまとめ
て、16ビットずつの信号PGG<1>、GGG<1>、KG
G<1>〜PGG<0>、GGG<0>、KGG<0>を生成する。
In the group hierarchy "1", four groups 7 to 4 and groups 3 to 0 are combined into one, and 16-bit signals PGG <1>, GGG <1>, and KG are combined.
G <1> to PGG <0>, GGG <0>, and KGG <0> are generated.

【0050】グループ階層「2」では、32ビット全体
を一つにまとめた信号PGGG、GGGG、KGGGを
生成し、さらに最終的なキャリー信号CGGGを生成す
る。この信号CGGGは、32ビット目のキャリー信号
C<31>に相当する。
In the group hierarchy "2", signals PGGG, GGGG, KGGG in which all 32 bits are combined are generated, and further a final carry signal CGGG is generated. This signal CGGG corresponds to the carry signal C <31> of the 32nd bit.

【0051】このように構成されたCLA回路において
演算に要する時間を、図5に示す。グループ階層
「0」、「1」及び「2」におけるそれぞれの遅延時間
を同一のT11とすると、全体でT11*3となる。こ
の計算遅延時間T11*3は、3つの階層分の遅延時間
のみ累積することを意味する。よって、図14に示され
た従来のCLA回路のような、グループ毎の計算遅延時
間が累積していく場合と比較し、本実施の形態によれば
計算時間が短縮されることがわかる。
FIG. 5 shows the time required for calculation in the CLA circuit configured as described above. When the delay times in the group layers “0”, “1”, and “2” are the same T11, the total is T11 * 3. This calculation delay time T11 * 3 means that only delay times for three layers are accumulated. Therefore, according to the present embodiment, the calculation time is shortened as compared with the case where the calculation delay time for each group is accumulated as in the conventional CLA circuit shown in FIG.

【0052】次に、図1に示されたCLA回路CLA
(1)に含まれるAND回路AN1、プライオリティ・
エンコーダPE、セレクタSEL1のそれぞれ具体的な
回路構成の一例を示す。
Next, the CLA circuit CLA shown in FIG.
AND circuit AN1 included in (1), priority
An example of a specific circuit configuration of each of the encoder PE and the selector SEL1 is shown.

【0053】このAND回路AN1は、図6(a)に回
路記号として示されたように、一般に疑似NMOS型と
して知られるNAND回路にインバータを組み合わせた
ものである。図6(b)にその回路図を示す。クロック
CLKがローレベルの間、接地端子とノードND1との
間に接続されたNチャネルトランジスタN1がオンし、
ノードND1を放電する。クロックCLKがハイレベル
になると、PチャネルトランジスタP1はオンし、ノー
ドND1と接地端子との間に接続されたNチャネルトラ
ンジスタN1がオフする。
The AND circuit AN1 is a combination of an inverter and a NAND circuit generally known as a pseudo-NMOS type, as shown by a circuit symbol in FIG. 6A. The circuit diagram is shown in FIG. While the clock CLK is at low level, the N-channel transistor N1 connected between the ground terminal and the node ND1 is turned on,
Discharge the node ND1. When the clock CLK becomes high level, the P-channel transistor P1 turns on and the N-channel transistor N1 connected between the node ND1 and the ground terminal turns off.

【0054】信号P<3:0>は、それぞれインバータIN
104〜IN101を介して反転された後、ノードND
1とノードND2との間にそれぞれ接続されたNチャネ
ルトランジスタN14〜N11のゲートに入力される。
信号P<3:0>のうち、全てが「1」であるときのみトラ
ンジスタN14〜N11が全てオフし、ノードND1は
トランジスタP1により充電されて「1」の信号PGを
出力する。信号P<3:0>のうち、少なくともいずれか1
つが「0」であるときは、この信号を入力されるトラン
ジスタがオンしてノードND1が接地端子と接続され、
「0」の信号PGを出力する。尚トランジスタP1に
は、このトランジスタP1がオンしていてもトランジス
タN11〜N14の少なくとも一つがオンした時にノー
ドND1には接地端子に近い電圧が現われる程度にサイ
ズの小さいPチャネルトランジスタを用いる。このよう
なクロックCLKに同期して動作する疑似NMOS型A
ND回路AN1を用いることで、回路動作を高速化させ
ることができる。
Signals P <3: 0> are inverter IN
Node ND after being inverted through 104-IN101
1 and the node ND2 are connected to the gates of N-channel transistors N14 to N11, respectively.
Only when all of the signals P <3: 0> are "1", the transistors N14 to N11 are all turned off, and the node ND1 is charged by the transistor P1 and outputs the signal PG of "1". At least one of the signals P <3: 0>
When one is "0", the transistor receiving this signal is turned on and the node ND1 is connected to the ground terminal,
The signal PG of "0" is output. The transistor P1 is a P-channel transistor having a small size such that a voltage close to the ground terminal appears at the node ND1 when at least one of the transistors N11 to N14 is turned on even when the transistor P1 is turned on. A pseudo NMOS type A that operates in synchronization with such a clock CLK
By using the ND circuit AN1, the circuit operation can be speeded up.

【0055】プライオリティ・エンコーダPEの回路構
成の一例を図7に示す。このエンコーダPEも、クロッ
クCLKに同期してダイナミック動作を行う。信号PB
<3:0>を入力されるNOR回路が、Pチャネルトランジ
スタP11〜P14、NチャネルトランジスタN21〜
N32により構成されている。電源端子と各ノードND
11〜ND14との間にPチャネルトランジスタP11
〜P14が接続され、ゲートにクロックCLKが入力さ
れる。クロックCLKがローレベルの間、ノードND1
1〜ND14が充電される。
FIG. 7 shows an example of the circuit structure of the priority encoder PE. This encoder PE also performs a dynamic operation in synchronization with the clock CLK. Signal PB
The NOR circuit to which <3: 0> is input has P-channel transistors P11 to P14 and N-channel transistors N21 to
It is composed of N32. Power supply terminal and each node ND
P-channel transistor P11 between 11 and ND14
To P14 are connected, and the clock CLK is input to the gate. While the clock CLK is low level, the node ND1
1 to ND 14 are charged.

【0056】ノードND11とノードND21との間に
トランジスタN21〜N24が並列に接続され、ノード
ND21と接地端子との間にトランジスタN25が接続
されている。ノードND12とノードND22との間に
トランジスタN26〜N28が並列に接続され、ノード
ND22と接地端子との間にトランジスタN29が接続
されている。ノードND13とノードND23との間に
トランジスタN30〜N31が並列に接続され、ノード
ND23と接地端子との間にトランジスタN32が接続
されている。さらに、ノードND14とノードND24
との間にトランジスタN33が接続され、ノードND2
4と接地端子との間にトランジスタN34が接続されて
いる。
Transistors N21 to N24 are connected in parallel between node ND11 and node ND21, and transistor N25 is connected between node ND21 and the ground terminal. Transistors N26 to N28 are connected in parallel between the node ND12 and the node ND22, and a transistor N29 is connected between the node ND22 and the ground terminal. Transistors N30 to N31 are connected in parallel between the node ND13 and the node ND23, and a transistor N32 is connected between the node ND23 and the ground terminal. Furthermore, the nodes ND14 and ND24
A transistor N33 is connected between
A transistor N34 is connected between 4 and the ground terminal.

【0057】トランジスタN25、N29、N32、N
34のゲートにクロックCLKが入力され、トランジス
タN21のゲートに信号PB<0>が入力され、トランジ
スタN22及びN26のゲートに信号PB<1>が入力さ
れ、トランジスタN23、N27、N30のゲートに信
号PB<2>が入力され、トランジスタN24、N28、
N31、N33のゲートに信号PB<3>が入力される。
Transistors N25, N29, N32, N
The clock CLK is input to the gate of 34, the signal PB <0> is input to the gate of the transistor N21, the signal PB <1> is input to the gates of the transistors N22 and N26, and the signals are input to the gates of the transistors N23, N27, and N30. PB <2> is input and transistors N24, N28,
The signal PB <3> is input to the gates of N31 and N33.

【0058】クロックCLKがローレベルの間、Pチャ
ネルトランジスタP11〜P14がオンしてノードND
11〜ND14が全て充電される。クロックCLKがハ
イレベルになると、NチャネルトランジスタN25、N
29、N32、N34がオンしてノードND21〜ND
24が放電される。
While the clock CLK is at the low level, the P-channel transistors P11 to P14 are turned on and the node ND
11 to ND14 are all charged. When the clock CLK becomes high level, N-channel transistors N25, N
29, N32, N34 are turned on and the nodes ND21 to ND
24 is discharged.

【0059】信号PB<3:0>の全てが「0」である場合
のみ、ノードND11からハイレベルの信号が出力さ
れ、少なくともいずれか一つが「1」である場合はロー
レベルの信号が出力され、インバータIN111により
反転されて信号PGBを出力する。信号PB<3:1>の全
てが「0」である場合のみ、ノードND12からハイレ
ベルの信号が出力され、少なくともいずれか一つが
「1」である場合はローレベルの信号が出力され、イン
バータIN113により反転され、インバータIN11
2の出力と共にNOR回路NR101に入力されて信号
S<0>を出力する。信号PB<3:2>の全てが「0」である
場合のみ、ノードND13からハイレベルの信号が出力
され、少なくともいずれか一つが「1」である場合はロ
ーレベルの信号が出力され、インバータIN115によ
り反転され、インバータIN114の出力と共にNOR
回路NR102に入力されて信号S<1>を出力する。信
号PB<3>が「0」である場合、ノードND14からハ
イレベルの信号が出力され、「1」である場合はローレ
ベルの信号が出力され、インバータIN117により反
転され、インバータIN116の出力と共にNOR回路
NR103に入力されて信号S<2>を出力する。また、
インバータIN117の出力は、インバータIN118
により反転された後、NOR回路NR104でさらに反
転されて信号S<3>として出力される。
A high level signal is output from the node ND11 only when all of the signals PB <3: 0> are "0", and a low level signal is output when at least one of them is "1". Then, it is inverted by the inverter IN111 and outputs the signal PGB. A high level signal is output from the node ND12 only when all of the signals PB <3: 1> are "0", and a low level signal is output when at least one of them is "1". Inverted by IN113, inverter IN11
It is input to the NOR circuit NR101 together with the output of 2 and outputs the signal S <0>. Only when all of the signals PB <3: 2> are "0", a high level signal is output from the node ND13, and when at least one of them is "1", a low level signal is output and the inverter Inverted by IN115, NOR with output of inverter IN114
It is input to the circuit NR102 and outputs the signal S <1>. When the signal PB <3> is "0", a high level signal is output from the node ND14, and when it is "1", a low level signal is output, inverted by the inverter IN117, and output from the inverter IN116. It is input to the NOR circuit NR103 and outputs the signal S <2>. Also,
The output of the inverter IN117 is the inverter IN118.
And then further inverted by the NOR circuit NR104 and output as a signal S <3>.

【0060】セレクタSEL1が有するマルチプレクサ
MUX1、MUX2は、例えばそれぞれ図8(a)、
(b)に示された構成を備えている。マルチプレクサM
UX1は、電源端子とノードND31との間にPチャネ
ルトランジスタP21が接続され、ノードND31と接
地端子との間に、NチャネルトランジスタN41及びN
42が直列に接続され、これと並列に、Nチャネルトラ
ンジスタN43及びN44が直列に接続され、これと並
列にNチャネルトランジスタN45及びN46が接続さ
れ、これと並列にNチャネルトランジスタN47及びN
48が接続されている。トランジスタN41、N43、
N45、N47のゲートには信号S<0:3>が入力され、
トランジスタN42、N44、N46、N48のゲート
には信号G<0:3>が入力される。
The multiplexers MUX1 and MUX2 included in the selector SEL1 are, for example, as shown in FIG.
The configuration shown in (b) is provided. Multiplexer M
In the UX1, the P-channel transistor P21 is connected between the power supply terminal and the node ND31, and the N-channel transistors N41 and N41 are connected between the node ND31 and the ground terminal.
42 are connected in series, N-channel transistors N43 and N44 are connected in series in parallel, N-channel transistors N45 and N46 are connected in parallel, and N-channel transistors N47 and N46 are connected in parallel.
48 is connected. Transistors N41, N43,
Signals S <0: 3> are input to the gates of N45 and N47,
The signal G <0: 3> is input to the gates of the transistors N42, N44, N46, N48.

【0061】クロックCLKがローレベルの間、トラン
ジスタP21がオンしてノードND31が充電される。
クロックCLKがハイレベルになると、信号S<0>及び
G<0>、信号S<1>及びG<1>、信号S<2>及びG<2>、信
号S<3>及びG<3>のうち、両者がともに「1」になる組
み合わせが少なくとも一つ存在した場合に、ノードND
31がローレベルになる。ノードND1のレベルはイン
バータIN121で反転され、信号GGとして出力され
る。
While the clock CLK is at low level, the transistor P21 is turned on and the node ND31 is charged.
When the clock CLK becomes high level, signals S <0> and G <0>, signals S <1> and G <1>, signals S <2> and G <2>, signals S <3> and G <3. If there is at least one combination in which both are “1”, the node ND
31 goes low. The level of the node ND1 is inverted by the inverter IN121 and output as the signal GG.

【0062】マルチプレクサMUX2もマルチプレクサ
MUX1と同様な構成を備えており、マルチプレクサM
UX1における信号G<3:0>を信号K<3:0>に置き換えた
ものに相当する。電源端子とノードND32との間にP
チャネルトランジスタPT22が接続され、ノードND
32と接地端子との間に、NチャネルトランジスタN5
1及びN52が直列に接続され、これと並列に、Nチャ
ネルトランジスタN53及びN54が直列に接続され、
これと並列にNチャネルトランジスタN55及びN56
が接続され、これと並列にNチャネルトランジスタN5
7及びN58が接続されている。トランジスタN51、
N53、N55、N57のゲートには信号S<0:3>が入
力され、トランジスタN52、N54、N56、N58
のゲートには信号K<0:3>が入力される。
The multiplexer MUX2 also has a configuration similar to that of the multiplexer MUX1.
This corresponds to the signal G <3: 0> in the UX1 replaced with the signal K <3: 0>. P between the power supply terminal and the node ND32
The channel transistor PT22 is connected to the node ND
N-channel transistor N5 is connected between 32 and the ground terminal.
1 and N52 are connected in series, and in parallel with this, N-channel transistors N53 and N54 are connected in series,
In parallel with this, N-channel transistors N55 and N56
Is connected in parallel with the N-channel transistor N5.
7 and N58 are connected. Transistor N51,
The signal S <0: 3> is input to the gates of N53, N55, and N57, and the transistors N52, N54, N56, and N58 are input.
The signal K <0: 3> is input to the gate of the.

【0063】クロックCLKがローレベルの間、トラン
ジスタP21がオンしてノードND31が充電される。
クロックCLKがハイレベルになると、信号S<0>及び
K<0>、信号S<1>及びK<1>、信号S<2>及びK<2>、信
号S<3>及びK<3>のうち、両者がともに「1」になる組
み合わせが少なくとも一つ存在した場合に、ノードND
31がローレベルになる。ノードND31のレベルはイ
ンバータIN121で反転され、信号KGとして出力さ
れる。
While the clock CLK is at low level, the transistor P21 is turned on and the node ND31 is charged.
When the clock CLK becomes high level, the signals S <0> and K <0>, the signals S <1> and K <1>, the signals S <2> and K <2>, the signals S <3> and K <3. If there is at least one combination in which both are “1”, the node ND
31 goes low. The level of the node ND31 is inverted by the inverter IN121 and output as the signal KG.

【0064】また、ビット毎にP、G、K信号を生成す
る回路として、例えば図9(a)〜(d)に示されるも
のを用いてもよい。図9(a)に示された回路は、二つ
の入力信号A及びB(/A及び/B)を与えられ、Aと
Bとの間で論理和演算を行って信号Pを生成して出力す
る。PチャネルトランジスタP31のゲートにクロック
CLKが入力され、ローレベルの間ノードND41が充
電される。クロックCLKがハイレベルになると、Nチ
ャネルトランジスタN63がゲートにこのレベルを入力
されてオンする。NチャネルトランジスタN61、N6
2、N64、N65のゲートにそれぞれ信号A、/B、
/A、Bが入力され、これらのレベルの組み合わせに応
じて充電されたノードND41が充電状態を維持しある
いは放電する。このノードND41のレベルがインバー
タIN131によって反転されて信号Pとして出力され
る。
As the circuit for generating the P, G, K signals for each bit, for example, the circuits shown in FIGS. 9A to 9D may be used. The circuit shown in FIG. 9A is given two input signals A and B (/ A and / B), performs a logical sum operation between A and B to generate and output a signal P. To do. The clock CLK is input to the gate of the P-channel transistor P31, and the node ND41 is charged during the low level. When the clock CLK becomes high level, the N-channel transistor N63 is turned on by inputting this level to the gate. N-channel transistors N61, N6
Signals A, / B, to the gates of 2, N64, and N65, respectively.
/ A and B are input, and the node ND41 charged according to the combination of these levels maintains the charged state or discharges. The level of the node ND41 is inverted by the inverter IN131 and output as the signal P.

【0065】図9(b)に示された回路は、二入力信号
A及びBの間に論理和に反転を加えた信号PBを出力す
る。この回路は、図9(a)の回路におけるトランジス
タN61、62、64、65のゲートに入力される信号
の組み合わせA、/B、/A、BをA、B、/A、/B
に置き換えたものに相当する。
The circuit shown in FIG. 9B outputs a signal PB obtained by adding inversion to the logical sum between the two input signals A and B. In this circuit, the combinations A, / B, / A, B of signals input to the gates of the transistors N61, 62, 64, 65 in the circuit of FIG. 9A are changed to A, B, / A, / B.
It is equivalent to the one replaced by.

【0066】図9(c)に示された回路は、AとBとの
間で論理積演算を行って信号Gを出力するものである。
PチャネルトランジスタP33のゲートにクロックCL
Kが入力され、ローレベルの間ノードND43が充電さ
れる。クロックCLKがハイレベルになると、Nチャネ
ルトランジスタN83のゲートにこのレベルが入力され
てオンする。NチャネルトランジスタN81、N82の
ゲートにそれぞれ信号A、Bが入力され、これらのレベ
ルの組み合わせに応じて充電されたノードND43が充
電状態を維持しあるいは放電する。ノードND43のレ
ベルがインバータIN133によって反転され、信号G
として出力される。
The circuit shown in FIG. 9C is to perform a logical product operation between A and B and output a signal G.
A clock CL is applied to the gate of the P-channel transistor P33.
K is input, and the node ND43 is charged during the low level. When the clock CLK becomes high level, this level is input to the gate of the N-channel transistor N83 and turned on. The signals A and B are input to the gates of the N-channel transistors N81 and N82, respectively, and the node ND43 charged according to the combination of these levels maintains the charged state or discharges. The level of the node ND43 is inverted by the inverter IN133, and the signal G
Is output as.

【0067】図9(d)の回路は、AとBとの間で排他
的論理和演算を行って信号Kを出力する。この回路は、
図9(c)の回路におけるトランジスタN81、82の
ゲートに入力される信号の組み合わせA、Bを/A、/
Bに置き換えたものに相当する。
The circuit of FIG. 9 (d) performs an exclusive OR operation between A and B and outputs a signal K. This circuit
The combination of signals A and B input to the gates of the transistors N81 and 82 in the circuit of FIG.
It corresponds to the one replaced with B.

【0068】さらに、クロックCLKに同期したビット
毎のキャリー信号Cin及び反転キャリー信号/Cinの波
形C及びCBを生成する回路の一例を、図10(a)及
び(b)にそれぞれ示す。
Further, an example of a circuit for generating the carry signal Cin for each bit synchronized with the clock CLK and the waveforms C and CB of the inverted carry signal / Cin is shown in FIGS. 10A and 10B, respectively.

【0069】図10(a)に示されたように、キャリー
信号Cinの波形Cは、クロック信号CLKとキャリー信
号CinとをAND回路AN21に入力し、論理積演算を
行うことで生成することができる。また、図10(b)
に示されたように、キャリー信号/Cinの波形CBは、
クロック信号CLKとインバータIN141で反転した
キャリー信号/CinとをAND回路AN22に入力し、
論理積演算を行うことで生成可能である。
As shown in FIG. 10A, the waveform C of the carry signal Cin can be generated by inputting the clock signal CLK and the carry signal Cin to the AND circuit AN21 and performing a logical product operation. it can. In addition, FIG.
As shown in, the waveform CB of the carry signal / Cin is
The clock signal CLK and the carry signal / Cin inverted by the inverter IN141 are input to the AND circuit AN22,
It can be generated by performing a logical product operation.

【0070】上述した実施の形態は一例であり、本発明
を限定するものではない。例えば、図4に示された回路
構成では、全体で32ビットの演算を4ビットずつのグ
ループに分けて、3つのグループ階層でグループ毎の信
号PG、GG、KGを求めていき、最終的にキャリー信
号CGGGを求めるように構成している。しかし、ビッ
ト数に応じて各グループ毎のビット数や階層の数はこれ
と異なるように設定することができる。
The above-described embodiment is an example and does not limit the present invention. For example, in the circuit configuration shown in FIG. 4, the operation of 32 bits is divided into groups of 4 bits as a whole, and the signals PG, GG, and KG for each group are obtained in three group layers, and finally, The carry signal CGGG is obtained. However, the number of bits and the number of layers for each group can be set differently depending on the number of bits.

【0071】また、AND回路AN1、プライオリティ
・エンコーダPE、セレクタSEの具体的な回路構成は
一例であり、様々に変形が可能である。
The specific circuit configurations of the AND circuit AN1, the priority encoder PE, and the selector SE are examples, and various modifications are possible.

【0072】[0072]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のCLA回
路は、mビットで構成されるグループにmビットずつの
信号P、G、Kを与えられ、グループを単位とする信号
PG、GG、KGを求めるため、ビット数が多い演算の
キャリーを求める際にも複数のグループでグループ毎に
求めた信号PG、GG、KGを用いることで、計算遅延
時間を短縮することができる。
As described above, in the CLA circuit of the present invention, the signals P, G, K of m bits are given to the group of m bits, and the signals PG, GG, and Since the KG is obtained, the calculation delay time can be shortened by using the signals PG, GG, and KG obtained for each group in a plurality of groups even when the carry of an operation having a large number of bits is obtained.

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

【図1】本発明の一実施の形態における第1のCLA回
路の構成を示した回路図。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a first CLA circuit according to an embodiment of the present invention.

【図2】同実施の形態における第2のCLA回路の構成
を示した回路図。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of a second CLA circuit according to the same embodiment.

【図3】同第2のCLA回路における各信号の波形を示
したタイムチャート。
FIG. 3 is a time chart showing the waveform of each signal in the second CLA circuit.

【図4】上記実施の形態における第1及び第2のCLA
回路を用いて32ビットのCLA回路を構成した場合の
回路構成を示した回路図。
FIG. 4 is a first and second CLA in the above embodiment.
3 is a circuit diagram showing a circuit configuration when a 32-bit CLA circuit is configured using the circuit. FIG.

【図5】図4に示されたCLA回路における計算遅延時
間を示した説明図。
5 is an explanatory diagram showing a calculation delay time in the CLA circuit shown in FIG.

【図6】同第1及び第2のCLA回路におけるAND回
路AN1の回路構成の一例を示した回路図。
FIG. 6 is a circuit diagram showing an example of a circuit configuration of an AND circuit AN1 in the first and second CLA circuits.

【図7】同第1及び第2のCLA回路におけるプライオ
リティ・エンコーダPEの回路構成の一例を示した回路
図。
FIG. 7 is a circuit diagram showing an example of a circuit configuration of a priority encoder PE in the first and second CLA circuits.

【図8】同第1のCLA回路におけるセレクタSEL1
の回路構成の一例を示した回路図。
FIG. 8 is a selector SEL1 in the first CLA circuit.
3 is a circuit diagram showing an example of the circuit configuration of FIG.

【図9】同実施の形態においてビット毎に信号P、G、
Kを生成する回路の構成の一例を示した回路図。
FIG. 9 shows signals P, G, for each bit in the same embodiment.
The circuit diagram showing an example of the composition of the circuit which generates K.

【図10】同実施の形態においてクロックCLKに同期
したビット毎のキャリー信号C及び反転キャリー信号C
Bの波形を生成する回路の構成の一例を示した回路図。
FIG. 10 is a carry signal C and an inverted carry signal C for each bit synchronized with the clock CLK in the embodiment.
The circuit diagram showing an example of the composition of the circuit which generates the waveform of B.

【図11】従来の32ビットのCLA回路の構成を示し
た回路図。
FIG. 11 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional 32-bit CLA circuit.

【図12】同CLA回路におけるグループ0のCLA回
路の構成を示した回路図。
FIG. 12 is a circuit diagram showing a configuration of a CLA circuit of group 0 in the CLA circuit.

【図13】同CLA回路を構成する4ビットのCLA回
路の構成を示した回路図。
FIG. 13 is a circuit diagram showing a configuration of a 4-bit CLA circuit that constitutes the same CLA circuit.

【図14】同CLA回路における計算遅延時間を示した
説明図。
FIG. 14 is an explanatory diagram showing a calculation delay time in the CLA circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

PE プライオリティ・エンコーダ AN1、AN11、AN12、AN21〜AN22 A
ND回路 NR11、NR12、NR21、NR22、NR31、
NR32、NR41、NR101〜NR104 NOR
回路 IN11、IN12、IN21、IN22、IN31、
IN32、IN41〜IN43、IN101〜IN10
4、IN111〜IN118、IN121、IN12
2、IN131、IN133、IN141 インバータ MUX1、MUX2、MUX11、MUX12 マルチ
プレクサ SEL1、SEL11 セレクタ P1、P11、P21〜P22、P31、P33 Pチ
ャネルトランジスタ N1、N11〜N14、N21〜N34、N41〜N4
8、N51〜N58、N61〜N65、N81〜N83
Nチャネルトランジスタ ND1、ND2、ND11〜ND14、ND21〜ND
24、ND31〜ND32、ND41、ND43 ノー
PE priority encoders AN1, AN11, AN12, AN21 to AN22 A
ND circuits NR11, NR12, NR21, NR22, NR31,
NR32, NR41, NR101 to NR104 NOR
Circuits IN11, IN12, IN21, IN22, IN31,
IN32, IN41 to IN43, IN101 to IN10
4, IN111 to IN118, IN121, IN12
2, IN131, IN133, IN141 Inverters MUX1, MUX2, MUX11, MUX12 Multiplexers SEL1, SEL11 Selectors P1, P11, P21 to P22, P31, P33 P channel transistors N1, N11 to N14, N21 to N34, N41 to N4.
8, N51 to N58, N61 to N65, N81 to N83
N-channel transistors ND1, ND2, ND11 to ND14, ND21 to ND
24, ND31 to ND32, ND41, ND43 nodes

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】m(mは1以上の整数)ビットずつのプロ
パゲート信号Pと、ジェネレート信号G及びキル信号K
のうち少なくとも一方が与えられ、mビットで構成され
る当該グループとしてのグループプロパゲート信号PG
と、グループジェネレート信号GG及びグループキル信
号KGのうち少なくとも一方を生成するキャリールック
アヘッド(以下、CLAという)回路であって、 前記プロパゲート信号Pが全て第1の所定値を有する場
合、又は反転プロパゲート信号PBが全て第2の所定値
を有する場合に、前記第1の所定値を有する前記グルー
ププロパゲート信号PG及び/又は前記第2の所定値を
有する前記反転グループプロパゲート信号PGBを出力
する論理回路と、 前記プロパゲート信号P及び/又は前記反転プロパゲー
ト信号PBを最上位のmビット目から下位へ向かって順
にサーチしていき、前記プロパゲート信号Pのうち最初
に前記第2の所定値が現れ、又は前記反転プロパゲート
信号PBのうち最初に前記第1の所定値が現れたi(i
は1以上、m以下の整数)番目のビットを選択させるた
めのセレクト信号S<i-1>を生成し、前記プロパゲート
信号Pのいずれのビットにも前記第2の所定値が現れな
い場合、又は前記反転プロパゲート信号PBのいずれの
ビットにも前記第1の所定値が現れない場合はいずれの
ビットも選択させないためにセレクト信号S<i-1>に
「0」を出力するプライオリティ・エンコーダと、 前記セレクト信号S<i-1>が入力され、前記セレクト信
号S<i-1>に「1」が入力されたときは、前記ジェネレ
ート信号G及び/又は前記キル信号Kのうち、前記i番
目のジェネレート信号G<i-1>及び/又はキル信号K<i-
1>を選択し、それぞれ前記グループジェネレート信号G
G及び/又は前記グループキル信号KGとして出力し、
前記セレクト信号S<i-1>のすべてに「0」が入力され
たときは、前記第2の所定値を有する前記グループジェ
ネレート信号GG/又は及び前記グループキル信号KG
を出力するセレクタと、 を備えたことを特徴とするCLA回路。
1. A propagate signal P of m bits (m is an integer of 1 or more), a generate signal G and a kill signal K.
Of at least one of the groups, and the group propagate signal PG for the group is configured by m bits.
And a carry look ahead (hereinafter referred to as CLA) circuit for generating at least one of the group generate signal GG and the group kill signal KG, wherein the propagate signal P has a first predetermined value, or When all the inverted propagate signals PB have the second predetermined value, the group propagate signal PG having the first predetermined value and / or the inverted group propagate signal PGB having the second predetermined value are output. The output logic circuit and the propagating signal P and / or the inverted propagating signal PB are sequentially searched from the most significant bit m to the lower, and the propagating signal P is first searched for the second signal. , Or the first predetermined value of the inverted propagate signal PB appears first i (i
Is an integer greater than or equal to 1 and less than or equal to m), the select signal S <i-1> for selecting the second bit is generated, and the second predetermined value does not appear in any of the bits of the propagate signal P. , Or the priority signal that outputs “0” to the select signal S <i-1> in order to prevent any bit from being selected when the first predetermined value does not appear in any bit of the inverted propagate signal PB. When an encoder and the select signal S <i-1> are input, and “1” is input to the select signal S <i-1>, among the generate signal G and / or the kill signal K , The i-th generate signal G <i-1> and / or the kill signal K <i-
1> to select the group generate signal G
G and / or output as the group kill signal KG,
When "0" is input to all of the select signals S <i-1>, the group generate signal GG having the second predetermined value and / or the group kill signal KG.
A CLA circuit comprising: a selector for outputting
【請求項2】キャリー信号Cと、mビットずつのプロパ
ゲート信号Pと、ジェネレート信号G及びキル信号Kの
うち少なくとも一方が与えられ、mビットで構成される
当該グループとしてのグループプロパゲート信号PG
と、グループジェネレート信号GG及びグループキル信
号KGのうち少なくとも一方と、グループキャリー信号
CGとを生成するCLA回路であって、 前記プロパゲート信号Pが全て第1の所定値を有する場
合、又は反転プロパゲート信号PBが全て第2の所定値
を有する場合に、前記第1の所定値を有する前記グルー
ププロパゲート信号PG及び/又は前記第2の所定値を
有する前記反転グループプロパゲート信号PGBを出力
する論理回路と、 前記プロパゲート信号P及び/又は前記反転プロパゲー
ト信号PBを最上位のmビット目から下位へ向かって順
にサーチしていき、前記プロパゲート信号Pのうち最初
に前記第2の所定値が現れ、又は前記反転プロパゲート
信号PBのうち最初に前記第1の所定値が現れたi番目
のビットを選択させるためのセレクト信号S<i-1>を生
成し、前記プロパゲート信号Pのいずれのビットにも前
記第2の所定値が現れない場合、又は前記反転プロパゲ
ート信号PBのいずれのビットにも前記第1の所定値が
現れない場合はいずれのビットも選択させないためにセ
レクト信号S<i-1>のすべてに「0」を出力するプライ
オリティ・エンコーダと、 前記セレクト信号S<i-1>を入力され、前記セレクト信
号S<i-1>に「1」を入力されたときは、前記ジェネレ
ート信号G及び前記キル信号Kのうち、前記i番目のジ
ェネレート信号G<i-1>及びキル信号K<i-1>を選択し、
それぞれ前記グループキャリー信号CG及び反転グルー
プキャリー信号CGBとして出力し、前記セレクト信号
S<i-1>のすべてに「0」を入力されたときは、前記グ
ループプロパゲート信号PG又は前記反転グループプロ
パゲート信号PGBによって、前記キャリー信号Cを前
記グループキャリー信号CGとして出力するセレクタ
と、 を備えたことを特徴とするCLA回路。
2. A carry propagate signal C, a propagate signal P for every m bits, and at least one of a generate signal G and a kill signal K are given, and a group propagate signal for the group composed of m bits. PG
And a group carry signal CG and at least one of a group generate signal GG and a group kill signal KG, wherein the propagate signal P has a first predetermined value, or inversion. Outputs the group propagate signal PG having the first predetermined value and / or the inverted group propagate signal PGB having the second predetermined value when all the propagate signals PB have the second predetermined value. And a logical circuit for performing the above-mentioned propagation, and / or the inverted propagation signal PB are sequentially searched from the m-th most significant bit to the lower order, and the first of the propagation gate signals P is the second. The i-th bit in which the predetermined value appears or the first predetermined value appears in the inverted propagate signal PB is selected. To generate the select signal S <i-1>, and when the second predetermined value does not appear in any bit of the propagate gate signal P, or in any bit of the inverted propagate gate signal PB. When the first predetermined value does not appear, a priority encoder that outputs "0" to all of the select signals S <i-1> so as not to select any bit, and the select signal S <i-1> And "1" is input to the select signal S <i-1>, the i-th generate signal G <i-1> of the generate signal G and the kill signal K is input. And kill signal K <i-1>,
When the group carry signal CG and the inverted group carry signal CGB are respectively output and "0" is input to all of the select signals S <i-1>, the group propagate signal PG or the inverted group propagate signal is output. A CLA circuit comprising: a selector that outputs the carry signal C as the group carry signal CG in response to a signal PGB.
【請求項3】前記論理回路は、mビット入力のAND回
路を有し、前記プロパゲート信号を入力されてAND演
算を行い、前記グループプロパゲート信号PGを出力す
ることを特徴とする請求項1又は2記載のCLA回路。
3. The logic circuit has an m-bit input AND circuit, receives the propagate gate signal, performs an AND operation, and outputs the group propagate gate signal PG. Alternatively, the CLA circuit described in 2.
【請求項4】全体でN(Nは、1以上の整数)ビット長
の第1の入力信号A及び第2の入力信号Bを加算する際
に必要な最上位のNビット目のキャリー信号CNを求め
るCLA回路であって、 前記Nビットをm(mは、1以上の整数)ビットずつの
n(nは1以上の整数であって、n=N/m)個の第1
のグループに分割し、各第1のグループ毎にmビットの
第1の入力信号A及び第2の入力信号Bのそれぞれのプ
ロパゲート信号P、ジェネレート信号G、キル信号Kを
与えられ、第1のグループ毎の第1のグループプロパゲ
ート信号PG1、第1のグループジェネレート信号GG
1、第1のグループキル信号KG1を生成する、第1の
グループ階層のn個の第1のCLA回路と、 前記n個をm個ずつのp(pは1以上の整数であって、
p=n/m)個のグループに分割し、各第2のグループ
毎にm個の前記第1のグループプロパゲート信号PG
1、前記第1のグループジェネレート信号GG1、前記
第1のグループキル信号KG1を与えられ、第2のグル
ープ毎の第2のグループプロパゲート信号PG2、第2
のグループジェネレート信号GG2、第2のグループキ
ル信号KG2を生成する、第2のグループ階層のp個の
第2のCLA回路と、 … …p個をm個ずつのq(qは1以上の整数であ
って、q=p/mかつq<m)個のグループに分割し、
各第j(jは、1以上の整数)のグループ毎にm個の前
記第j−1のグループプロパゲート信号PG(j−
1)、前記第j−1のグループジェネレート信号GG
(j−1)、前記第j−1のグループキル信号KG(j
−1)を与えられ、第jのグループ毎の第jのグループ
プロパゲート信号PGj、第jのグループジェネレート
信号GGj、第jのグループキル信号KGjを生成す
る、第jのグループ階層のq個の第jのCLA回路と、 q個の前記第jのグループプロパゲート信号PGj、第
jのグループジェネレート信号GGj、第jのグループ
キル信号KGjを入力され、前記キャリー信号CNを出
力する、第j+1のグループ階層の1個の第j+1のC
LA回路と、を備えたことを特徴とするCLA回路。
4. The carry signal CN of the most significant N-th bit necessary for adding a first input signal A and a second input signal B having a total N (N is an integer of 1 or more) bits. A CLA circuit for obtaining the N bits, wherein the N bits are n (n is an integer of 1 or more, and n = N / m) first n bits each having m (m is an integer of 1 or more) bits.
The first input signal A and the second input signal B of m bits for each propagate signal P, generate signal G, and kill signal K for each first group. A first group propagate signal PG1 and a first group generate signal GG for each group of 1
1, n first CLA circuits of the first group hierarchy for generating the first group kill signal KG1, and each of the n n CLA circuits are p (p is an integer of 1 or more,
(p = n / m) groups, and m first group propagate signals PG for each second group.
1, the first group generate signal GG1 and the first group kill signal KG1 are given, and the second group propagate signal PG2 and the second group propagate signal PG2 for each second group are supplied.
Group generation signal GG2 and second group kill signal KG2 of p second CLA circuits of the second group hierarchy and ... P q units of q units (q is 1 or more). Is an integer and is divided into q = p / m and q <m) groups,
For each j-th (j is an integer of 1 or more) group, the m-th j-1th group propagate signal PG (j-
1), the j-1th group generate signal GG
(J-1), the (j-1) th group kill signal KG (j
-1) is given to generate j-th group propagate signal PGj, j-th group generate signal GGj, and j-th group kill signal KGj for each j-th group, q-th group hierarchy A j-th CLA circuit, q-th j-th group propagate signal PGj, a j-th group generate signal GGj, and a j-th group kill signal KGj, and outputs the carry signal CN. One j + 1th C in the j + 1 group hierarchy
A CLA circuit comprising: a LA circuit.
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