The present invention discloses a new kind of high speed, low power consumption and area of the binary number of symbols of the original code and hardware architecture / subtraction unit. The architecture has a plus / minus control signal that can indicate the circuit to perform addition or subtraction operations. Enter the two binary number of symbols of the original code, on the plus / minus control signal indication, the hardware architecture can quickly calculate the corresponding variable sum or difference, and still by the form of the original code. The invention mainly includes an adder, subtracter, comparator, complement unit and a data selector, close to parallel computing, and the two opposite number difference and difference, and according to the sign bit, and the relative size plus / minus control signals of different combinations, quickly instead of three from the sum of the two numbers the difference in difference, and selected as a final result. The calculation by the method of optimization, greatly shorten the binary code and the critical path / subtraction unit hardware architecture, and reduced power consumption, reduces the area overhead, the invention has wide application prospect.
【技术实现步骤摘要】
一种快速、低功耗和省面积的二进制原码加/减法运算单元的硬件架构
本专利技术涉及计算机及电子信息科学
,特别涉及处理原码形式的二进制有符号数的加/减法运算单元的硬件架构。
技术介绍
在现代数字集成电路中,最广泛使用的数制是二进制。二进制数可分为无符号二进制数和有符号二进制数。有符号二进制数可以用三种不同的形式予以表示,分别为原码表示法,反码表示法和补码表示法。为了方便进行运算,数字系统中多采用补码来表示有符号二进制数。然而,在一些特定的场合,比如低密度奇偶校验码解码器和极化码解码器中,为了适应解码算法,降低设计与存储的复杂度,解码过程中所用到的有符号二进制数采经常用的是原码表示法。在进行加法或减法运算时,先要将有符号数的原码转化为补码,用补码进行加法或减法运算,得到和或差的补码形式,再将和或差的补码转化为原码形式。有符号数的原码与补码之间的转换方法如下:将原码按位取反,再加上1即可得补码;将补码按位取反,再加上1即可得原码。两次不同表示方法之间的转换大大增加了运算电路的功耗、延时以及面积开销。因此,设计快速、低功耗和省面积的高效二进制原码加/减法运算单元架构,对于提升前述采用原码表示法的数字系统之性能具有非常重大的意义。
技术实现思路
专利技术目的:本专利技术旨在解决传统的二进制原码加/减法运算电路因为两次原码与补码之间进行转换而引起的功耗大、速度慢、面积开销大的问题。为了解决上述技术问题,本专利技术公开了一种新型的快速、低功耗和省面积的二进制原码加/减法运算单元架构。为了便于阐述,定义两个原码形式的二进制有符号数A和B,用As、Bs分别表示A、B的符号, ...
【技术保护点】
一种新型的二进制原码加/减法运算单元的硬件架构,包括:加法器、减法器、比较器、求补单元、逻辑单元1、逻辑单元2、数据选择器1、数据选择器2、数据选择器3。
【技术特征摘要】
1.一种新型的二进制原码加/减法运算单元的硬件架构,包括:加法器、减法器、比较器、求补单元、逻辑单元1、逻辑单元2、数据选择器1、数据选择器2、数据选择器3。2.如权利要求1中所述的加法器、减法器和比较器,它们的输入均为两个原码形式的二进制有符号数的绝对值部分,并行地分别计算出两个二进制数的绝对值之和、差以及相对大小关系。加法器、减法器和比较器可以采用任意类型的结构。3.如权利要求1中所述的求补单元,用于将减法器输出的两数绝对值之差进行求补码的运算。4.如权利要求1中所述的数据选择器1,以比较器的输出结果作为地址信号,从求补单元的输出和减法器的输出中选择出一个作为数据选择器2的输入之一。5.如权利要求1中所述的逻辑单元1,其输出有两种状态,作为数据选择器2的地址信号。其输入为两个原码形式的二进制有符号数的符号位和一个加/减控制信号。如下的四种输入组合中,(1)与(2)都使逻辑单元1输出一种地址...
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