发明名称 一维非回归二元除法器阵列
摘要 本发明系提供一种一维非回归二元除法器阵列,系使用来执行M个被除数位元及N 个除数位元之除法运算,而以N-1 个第一处理器单元、一个第二处理器单元及M-N个第三处理器单元一维串接组成之第一实施例达成;或以一个第一处理器单元、N-2 个第二处理器单元及一个第三处理器单元一维串接组成之第二实施例达成;并达到降低处理器单元使用个数、减少IC面积及成本上的消耗之目的者。
申请公布号 TW244384 申请公布日期 1995.04.01
申请号 TW083107647 申请日期 1994.08.18
申请人 财团法人工业技术研究院 发明人 张怀祖
分类号 G06F7/50 主分类号 G06F7/50
代理机构 代理人
主权项 1.一种一维非回归二元除法器阵列,系使用来执行M个被除数位元及N个除数位元之除法运算,主要包括:N--1个第一处理器单元,每个第一处理器单元各包括有十个输出/输入埠,其中输入埠AC_iC传递被除数位元信号;输入埠BC_iC传递除数位元信号;输入埠BC_i-1C、TC_i1C、CC_iC及输出埠CC_oC、BC_oC、TC_o1C及双向输送埠MC_iC、MC_oC则作为一维阵列各处理器单元间资料信号交换参照传递之用;一个第二处理器单元,包括有十三个输出/输入埠,其中输入埠AC_iC传递被除数位元信号;输入埠BC_iC传递除数位元信号;输出埠S传递余数位元信号;输入埠BC_i-1C、TC_i1C、TC_i2C、CC_iC及输出埠CC_oC、BC_oC、TC_o1C、TC_o2C及双向输送埠MC_iC、MC_oC则作为一维阵列各处理器单元间资料信号交换参照传递之用;M--N个第三处理器单元,每个第三处理器单元各包括有十个输出/输入埠,其中输入埠AC_iC传递被除数位元信号;输出埠S传递余数位元信号;输入埠BC_i-1C、TC_i2C、CC_iC及输出埠CC_oC、BC_oC、TC_o2C及双向输送埠MC_iC、MC_oC则作为一维阵列各处理器单元间资料信号交换参照传递之用;及一时序产生器,系用来接受一时钟信号,而产生一起始信号、一第一交谈信号及一第二交谈信号,以控制上述第一、第二及第三处理器单元;其特征在于上述N--i个第一处理器单元系由第一个第一处理器单元逐个以其输入埠CC_iC、输出埠BC_oC、TC_o1C及双向输送埠之MC_oC串接另一个之输出埠CC_oC、输入埠BC_i-1C、TC_i1C及双向输送埠之MC_iC至最末之第N--1个第一处理器单而串列;再由该第N--1个第一处理器单元之输入埠CC_iC、输出埠BC_oC、TC_o1C及双向输送埠之MC_oC串接上述第二处理器单元之输出埠CC_oC、输入埠BC_i-1C、TC_i1C及双向输送埠之MC_iC后,复由该第二处理器单元之输入埠CC_iC、输出埠BC_oC、TC_o2C及双向输送埠之MC_oC串接上述M--N个第三处理器单元之第一个第三处理器单元之输出埠CC_oC、输入埠BC_i-1C、TC_i2C及双向输送埠之MC_iC,最后再由该第一个第三处理器单元逐个以其输入埠CC_iC、输出埠BC_oC、TC_o2C及双向输送埠之MC_oC串接另一个之输出埠CC_oC、输入埠BC_i-1C、TC_i2C及双向输送埠之MC_iC至最末之第M--N个第三处理器单元串列而串接成一维形态之除法器阵列者。2.如申请专利范围第1项所述之一维非回归二元除法器阵列,其中该第一处理器单元包括:一第一多工器,接受上述输入埠BC_iC、BC_i-1C信号并受上述起始信号控制选择该BC_iC/BC_i-1C信号输出;一第二多工器,接受上述输入埠AC_iC信号及一「和」信号,并受上述起始信号控制选择该AC_iC/和信号输出;一第一栓锁器,栓锁上述第一多工器输出之BC_iC/BC_i-1C信号,并接受上述时钟信号控制将该BC_iC/BC_i-1C信号传至上述输出埠BC_oC;一第二栓锁器,栓锁上述第二多工器输出之AC_iC/和信号,并接受上述时钟信号控制而输出该AC_iC/和信号;一第三栓锁器,连接上述输入埠TC_i1C以接收且栓锁上述时序产生器产生之第一交谈信号,并接受上述时钟信号控制而输出该第一交谈信号至上述输出埠TC_o1C;一互斥或闸,以接受连通上述双向输送埠MC_iC、MC_oC之信号,及接受上述第一栓锁器输出之BC_iC/BC_i-1C信号,运算后输出一控制信号;一全加法器,系接受并相加上述互斥或闸输出之控制信号、上述第二栓锁器输出之AC_iC/和信号及上述CC_iC输入埠之输入信号,产生之「和」信号传至上述第二多工器,而进位部份则传至输出埠CC_oC;及一三态缓冲器,连接于上述全加法器及上述双向输送埠MC_iC、MC_oC,并受上述第三栓锁器输出之第一交谈信号控制而启闭。3.如申请专利范围第1项所述之一维非回归二元除法器阵列,其中该第二处理器单元包括:一第一多工器,接受上述输入埠BC_iC、BC_i-1C信号,并受上述时序产生器输出之起始信号控制,以选择BC_iC/BC_i-1C信号输出;一第二多工器,接受上述输入埠AC_iC信号及一「和」信号,并受上述起始信号控制选择该AC_iC/和信号输出;一第一栓锁器,栓锁上述第一多工器输出之BC_iC/BC_i-1C信号,并接受上述时钟信号控制将该BC_iC/BC_i-1C信号传至上述输出埠BC_oC;一第二栓锁器,栓锁上述第二多工器输出之AC_iC/和信号,并接受上述时钟信号控制而输出该AC_iC/和信号;一第三栓锁器,连接上述输入埠TC_i2C,以栓锁上述时序产生器产生之第二交谈信号,并接受上述时钟信号控制而输出该第二交谈信号传至上述输出埠TC_o2C;一NMOS电晶体及一PMOS电晶体,其中该NMOS电晶体之汲极连接上述双向输送埠MC_iC、MC_oC,闸极连接并接受上述第三栓锁器之输出,而该PMOS电晶体之汲极连接上述输入埠CC_iC,闸极连接并接受上述第三栓锁器之输出,及源极与上述NMOS电晶体之源极连接;一互斥或闸,系接受上述双向输送埠MC_iC、MC_oC之信号及接受上述第一栓锁器输出之BC_iC/BC_i-1C信号,运算后输出一控制信号;一全加法器,系接受并相加上述互斥或闸输出之控制信号、上述第二栓锁器输出之AC_iC/和信号及上述NMOS电晶体/PMOS电晶体源极之输出信号,产生之「和」传至上述输出埠S及上述第二多工器,产生之「进位」部份则传至上述输出埠CC_oC;一第四栓锁器,连接上述输入埠TC_i1C以栓锁上述时序产生器产生之第一交谈信号,并受上述时钟信号控制而输出该第一交谈信号至上述输出埠TC_o1C;及一三态缓冲器,连接于上述全加法器及上述双向输送埠MC_iC、MC_oC,并受上述第四栓锁器输出之第一交谈信号控制而启闭。4.如申请专利范围第1项所述之一维非回归二元除法器阵列,其中该第三处理器单元包括:一第一栓锁器,连接上述输入埠BC_i-1C,以栓锁该埠输入之BC_i-1C信号,并受上述时钟信号控制而输出该BC_i-1C信号传至上述输出埠BC_oC;一多工器,接受上述输入埠AC_iC信号及一「和」信号,并受上述起始信号控制选择该AC_iC/和信号输出;一第二栓锁器,栓锁上述多工器输出之AC_iC/和信号,并接受上述时钟信号控制而输出该AC_iC/和信号;一第三栓锁器,连接上述输入埠TC_i2C,以栓锁上述时序产生器产生之第二交谈信号,并受上述时钟信号控制而输出该第二交谈信号传至上述输出埠TC_o2C;一第四栓锁器,连接上述输入埠TC_i2C,以栓锁上述时序产生器产生之第二交谈信号,并受上述时钟信号控制而输出该第二交谈信号传至上述多工器;一NMOS电晶体及一PMOS电晶体,其中该NMOS电晶体之汲极连接上述双向输送埠MC_iC、MC_oC,闸极连接并接受上述第三栓锁器之输出,而该PMOS电晶体之汲极连接上述输入埠CC_iC,闸极连接并接受上述第三栓锁器之输出,及源极与上述NMOS电晶体之源极连接;一互斥或闸,系接受上述双向输送埠MC_iC、MC_oC之信号及接受上述第一栓锁器输出之BC_i-1C信号,运算后输出一控制信号;及一全加法器,系接受并相加上述互斥或闸输出之控制信号、上述第二栓锁器输出之AC_iC/和信号及上述NMOS电晶体/PMOS电晶体源极之输出信号,产生之「和」信号传至上述输出埠S及上述多工器,产生之「进位」部份则传至上述输出埠CC_oC;5.一种一维非回归二元除法器阵列,系使用来执行M个被除数位元及N个除数位元之除法运算,主要包括:一个第一处理器单元,包括有七个输出/输入埠,其中输入埠AC_iC传递被除数位元信号;输入埠BC_iC传递除数位元信号;输出埠S传递余数位元信号;输入埠SC_iC、CC_iC及输出埠CC_oC、MC_oC则作为一维阵列各处理器单元间资料信号交换参照传递之用;N--2个第二处理器单元,每个第二处理器单元各包括有九个输出/输入埠,其中输入埠AC_iC传递被除数位元信号;输入埠BC_iC传递除数位元信号;输出埠S传递余数位元信号;输入埠MC_iC、SC_iC、CC_iC及输出埠SC_oC、CC_oC、MC_o2C则作为一维阵列各处理器单元间资料信号交换参照传递之用;一个第三处理器单元,包括有六个输出/输入埠,其中输入埠AC_iC传递被除数位元信号;输入埠BC_iC传递除数位元信号;输出埠S传递余数位元信号;输入埠MC_iC及输出埠SC_oC、CC_oC则作为一维阵列各处理器单元间资料信号交换参照传递之用;及一时序产生器,系用来接受一时钟信号,产生一起始信号,以控制上述第一、第二及第三处理器单元;其特征在于藉由上述第一处理器单元之输入埠SC_iC、CC_iC及输出埠MC_oC串接上述N--1个第二处理器单元之第一个第二处理器单元之输出埠SC_OC、CC_oC及输入埠MC_iC,再由该第一个第二处理器单元逐个以其输入埠SC_iC、CC_iC及输出埠MC_oC串接另一个之输出埠SC_OC、CC_oC及输入埠MC_iC至最末之第N--2个第二处理器单而串列;最后再由该第N--2个第二处理器单元之输入埠SC_iC、CC_iC及输出埠MC_oC串接上述第三处理器单元之输出埠SC_OC、CC_oC及输入埠MC_iC而串接成一维形态之除法器阵列者。6.如申请专利范围第5项所述之一维非回归二元除法器阵列,其中该第一处理器单元包括:一第一栓锁器,栓锁上述输入埠BC_iC信号,且连接一及闸之输出端,该及闸之二输入端分别连接上述时钟信号及起始信号,以控制该第一栓锁器输出其栓锁之BC_iC信号;一第一多工器,系接受上述输入埠AC_iC、SC_iC信号及上述起始信号,且受该起始信号控制而输出该AC_iC/SC_iC信号;一第二栓锁器,以栓锁上述第一多工器输出AC_iC/SC_iC信号,并受上述时钟信号控制,而输出其栓锁之AC_iC/SC_iC信号;一第二多工器,连接一高电位〝1〞及上述输出埠CC_oC,且受上述起始信号控制,而输出该〝1〞/CC_oC信号;一第三栓锁器,栓锁上述第二多工器输出之〝1〞/CC_oC信号,并受上述时钟信号控制而输出其栓锁之〝1〞/CC_oC信号至上述输出埠MC_oC;一互斥或闸,以接受上述第一栓锁器输出之BC_iC信号及上述第三栓锁器输出之〝1〞/CC_oC信号,运算后输出一控制信号;及一全加法器,系接受并相加上述互斥或闸输出之控制信号、上述第二栓锁器输出之AC_iC/SC_iC信号及上述CC_iC输入埠之输入信号,产生之和传至上述输出埠S,而进位部份则传至上述第二多工器及上述输出埠CC_oC。7.如申请专利范围第5项所述之一维非回归二元除法器阵列,其中该第二处理器单元包括:一第一栓锁器,栓锁上述输入埠BC_iC信号,且连接一及闸之输出端,该及闸之二输入端分别连接上述时钟信号及起始信号,以控制该第一栓锁器输出其栓锁之BC_iC信号;一多工器,系接受上述输入埠AC_iC、SC_iC信号及上述起始信号,且受该起始信号控制而输出该AC_iC/SC_iC信号;一第二栓锁器,以栓锁上述多工器输出之AC_iC/SC_iC信号,并受上述时钟信号控制而输出其栓锁之AC_iC/SC_iC信号;一互斥或闸,以接受上述第一栓锁器输出之BC_iC信号及上述输入埠MC_iC、输出埠MC_oC连通之信号,运算后输出一控制信号;一全加法器,系接受并相加上述互斥或闸输出之控制信号、上述第二栓锁器输出之AC_iC/SC_iC信号及上述输入埠CC_iC之输入信号,产生之和传至上述输出埠S、SC_oC,而进位部份则传至上述输出埠CC_oC。8.如申请专利范围第5项所述之一维非回归二元除法器阵列,其中该第三处理器单元包括:一第一栓锁器,栓锁上述输入埠BC_iC信号,且连接一及闸之输出端,该及闸之二输入端分别连接上述时钟信号及起始信号,以控制该第一栓锁器输出其栓锁之BC_iC信号;一第二栓锁器,以栓锁上述AC_iC信号,并受上述时钟信号控制而输出其栓锁之AC_iC信号;一互斥或闸,以接受上述第一栓锁器输出之BC_iC信号及上述输入埠MC_iC信号,运算后输出一控制信号;及一全加法器,系接受并相加上述互斥或闸输出之控制信号、上述第二栓锁器输出之AC_iC信号及上述输入埠MC_iC信号,产生之和传至上述输出埠S、SC_oC,而进位部份则传至上述输出埠CC_oC。第一图为模糊化推论方法中,后部件以单一形式表示之示意图。第二图为解模糊化输出运算式之示意图。第三图为传统取得解模糊化输出运算式之硬体架构示意图。第四图为传统二维除法器阵列中之基本处理器单元电路图。第五图为传统二维除法器阵列之方块示意图。第六图为本发明第一实施例之方块示意图。第七图为第六图中第一处理器单元之电路图。第八图为第六图中第二处理器单元之电路图。第九图为第六图中第三处理器单元之电路图。第十图为本发明第一实施例在第一时序之动作示意图。第十一图为本发明第一实施例在第二时序之动作示意图。第十二图为本发明第一实施例在第三时序之动作示意图。第十三图为本发明第一实施例在第四时序之动作示意图。第十四图为本发明第二实施例之方块示意图。第十五图为第十四图中第一处理器单元之电路图。第十六图为第十四图中第二处理器单元之电路图。第十七图为第十四图中第三处理器单元之电路图。第十八图为本发明第二实施例在第一时序之动作示意图。第十九图为本发明第二实施例在第二时序之动作示意图。第廿图为本发明第二实施例在第三时序之动作示意图。第廿一图
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