算盤アーキテクチャに基づく算術演算回路

摘要

算術演算回路において、桁上げ伝搬は演算時間を制限している。 桁上げ伝搬段数を減らすため、数多くの高基数加算アルゴリズムが提案されている。 10進数による計算が日常によく使われており、その演算は殆hどBCD符号の2進数表現を用いて実現されている。 本稿では、10進数の算術演算を高速に実現するため、算盤アーキテクチャを導入する。まず、算盤アーキテクチャで使用する算盤数表現を定義する。 次に、算盤数表現による加算アルゴリズムについて述べ、算盤加算器の回路構成を示す。 また、算盤加算を用いた算盤乗算アルゴリズム及び回路構成を提案する。 最後に、BCD符号を入出力とした演算回路を設計し、回路評価を行うことにより、提案した算盤演算器の高速性を明らかにする。