JP2009065515A - Digital filter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、デジタルフィルタに関するものである。 The present invention relates to a digital filter.
デジタルフィルタは、演算処理によって標本周波数を整数倍に変換していくものであり、オーバーサンプリング・フィルタとも呼ばれる。CD等のオーディオ信号の処理には直線位相特性が得られるFIR(Finite Impulse Response:有限インパルス応答)フィルタが用いられる。 The digital filter converts the sampling frequency to an integral multiple by arithmetic processing and is also called an oversampling filter. An FIR (Finite Impulse Response) filter capable of obtaining a linear phase characteristic is used for processing an audio signal such as a CD.
FIRフィルタは以下のような非再帰型の差分方程式で表すことができる。
FIRフィルタの構成としては、係数データを保持する係数メモリと、入力データを保持するデータRAMと、係数と入力データの乗算を行う乗算器と、乗算結果と1つ前の演算結果とを加算する加算器と、係数メモリ、データRAM及び加算器の出力をそれぞれ保持するレジスタとを備えるものが知られている。 As the configuration of the FIR filter, a coefficient memory that holds coefficient data, a data RAM that holds input data, a multiplier that multiplies the coefficient and the input data, a multiplication result, and the previous calculation result are added. A device including an adder, a coefficient memory, a data RAM, and a register for holding the output of the adder is known.
このような構成のフィルタを1つだけ用いた、A/D変換(アナログデジタル変換、以下ADC)とADCより高い精度が求められるD/A変換(デジタルアナログ変換、以下DAC)の両方を行うシステムでは、ADCを行う場合、必要以上の計算精度を出す演算回路(乗算器、加算器)を使用することになり、無駄な消費電力が生じる。 A system that performs both A / D conversion (analog / digital conversion, hereinafter referred to as ADC) and D / A conversion (digital / analog conversion, hereinafter referred to as DAC), which requires higher accuracy than ADC, using only one filter having such a configuration. Then, when ADC is performed, an arithmetic circuit (multiplier, adder) that gives a calculation accuracy higher than necessary is used, and wasteful power consumption occurs.
入力データの下位ビット部分を0にマスクして演算できるようにすることで演算精度を可変にすると共に有効桁数を少なくし、消費電力を小さくした演算装置が提案されている(例えば特許文献1参照)。 There has been proposed an arithmetic device that reduces the power consumption by reducing the number of significant digits by making the arithmetic precision variable by masking the lower bit portion of the input data to 0 (for example, Patent Document 1). reference).
このような機能はデジタルフィルタの実装において、入力データに対して適用することができるが、演算結果によらない定数値である係数に対して適用することができない。そのため、必要以上の計算精度で演算が行われる場合があり、デジタルフィルタの消費電力を十分に低減することができない。 Such a function can be applied to input data in the implementation of a digital filter, but cannot be applied to a coefficient that is a constant value that does not depend on a calculation result. For this reason, computation may be performed with an unnecessarily high calculation accuracy, and the power consumption of the digital filter cannot be sufficiently reduced.
フィルタ処理は多段の回路となるため回路規模が大きく、またオーディオシステム等においては長時間にわたる連続処理が多くなるため、例えば電池で動作するモバイル機器等では消費電力の低減が要求される。
本発明は消費電力を低減したデジタルフィルタを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a digital filter with reduced power consumption.
本発明の一態様によるデジタルフィルタは、与えられたデータを記憶するデータ記憶部と、係数を記憶する係数記憶部と、前記データ記憶部から出力される前記データの所定の下位ビット及び制御信号が入力される第1のゲート部と、前記係数記憶部から出力される前記係数の所定の下位ビット及び前記制御信号が入力される第2のゲート部と、前記データ記憶部から出力される前記データの前記所定の下位ビット以外及び前記第1のゲート部の出力を与えられて保持し、出力する第1のレジスタと、前記係数記憶部から出力される前記係数の前記所定の下位ビット以外及び前記第2のゲート部の出力を与えられて保持し、出力する第2のレジスタと、前記第1のレジスタの出力と前記第2のレジスタの出力とを乗算し、乗算結果を出力する乗算器と、前記乗算結果及び演算結果を加算して加算結果を出力する加算器と、前記加算器から出力される前記加算結果の所定の下位ビット及び前記制御信号が入力される第3のゲート部と、前記加算器から出力される前記加算結果の前記所定の下位ビット以外及び前記第3のゲート部の出力を与えられて保持し、前記演算結果として出力する第3のレジスタと、前記第1、第2及び第3のゲート部の少なくともいずれか1つの出力を0にするように前記制御信号を出力する制御部と、を備えるものである。 A digital filter according to an aspect of the present invention includes a data storage unit that stores given data, a coefficient storage unit that stores coefficients, a predetermined lower bit of the data output from the data storage unit, and a control signal. A first gate section that is input; a second gate section that receives a predetermined lower bit of the coefficient output from the coefficient storage section; and the control signal; and the data that is output from the data storage section. Other than the predetermined lower bits of the first and second outputs of the first gate unit given and held, and other than the predetermined lower bits of the coefficient output from the coefficient storage unit The output of the second gate unit is given and held, and the second register to be output is multiplied by the output of the first register and the output of the second register, and the multiplication result is output. An adder that adds the multiplication result and the operation result and outputs the addition result; and a third gate to which a predetermined lower bit of the addition result output from the adder and the control signal are input And a third register for receiving and holding the output of the third gate unit other than the predetermined lower bits of the addition result output from the adder and outputting the calculation result, And a control unit that outputs the control signal so that the output of at least one of the first, second, and third gate units is set to zero.
また、本発明の一態様によるデジタルフィルタは、与えられたデータを記憶するデータ記憶部と、係数を記憶する係数記憶部と、前記データ記憶部から出力される前記データの所定の下位ビット及び制御信号が入力される第1のゲート部と、前記係数記憶部から出力される前記係数の所定の下位ビット及び前記制御信号が入力される第2のゲート部と、それぞれクロック信号及び前記制御信号が入力される第3、第4及び第5のゲート部と、前記クロック信号に同期して前記データ記憶部から出力される前記データの前記所定の下位ビット以外を与えられて保持し、出力する第1のレジスタと、前記第3のゲート部の出力に同期して前記第1のゲート部の出力を与えられて保持し、出力する第2のレジスタと、前記クロック信号に同期して前記係数記憶部から出力される前記係数の前記所定の下位ビット以外を与えられて保持し、出力する第3のレジスタと、前記第4のゲート部の出力に同期して前記第2のゲート部の出力を与えられて保持し、出力する第4のレジスタと、前記第1及び第2のレジスタの出力と前記第3及び第4のレジスタの出力とを乗算し、乗算結果を出力する乗算器と、前記乗算結果及び演算結果を加算して加算結果を出力する加算器と、前記加算器から出力される前記加算結果の所定の下位ビット及び前記制御信号が入力される第6のゲート部と、前記クロック信号に同期して前記加算器から出力される前記加算結果の前記所定の下位ビット以外を与えられて保持し、出力する第5のレジスタと、前記第5のゲート部の出力に同期して前記第6のゲート部の出力を与えられて保持し、出力する第6のレジスタと、前記第5及び第6のレジスタの出力が与えられ、前記演算結果として出力する連結部と、前記第1乃至第6のゲート部の少なくともいずれか1つの出力を0にするように前記制御信号を出力する制御部と、を備えるものである。 The digital filter according to one aspect of the present invention includes a data storage unit that stores given data, a coefficient storage unit that stores coefficients, a predetermined lower bit of the data output from the data storage unit, and a control A first gate unit to which a signal is input, a second lower gate unit to which a predetermined lower bit of the coefficient output from the coefficient storage unit and the control signal are input, and a clock signal and the control signal, respectively. The third, fourth, and fifth gate units that are input and the other than the predetermined lower bits of the data that are output from the data storage unit in synchronization with the clock signal are given, held, and output. 1 register, a second register that outputs and holds the output of the first gate unit in synchronization with the output of the third gate unit, and a second register that outputs and holds the output in synchronization with the clock signal. Other than the predetermined lower-order bits of the coefficient output from the coefficient storage unit, the third register to be output and held, and the second gate unit in synchronization with the output of the fourth gate unit A fourth register that receives and holds the output, and a multiplier that multiplies the outputs of the first and second registers and the outputs of the third and fourth registers and outputs a multiplication result; An adder that adds the multiplication result and the operation result and outputs an addition result; a sixth gate unit to which a predetermined lower bit of the addition result output from the adder and the control signal are input; In synchronization with the clock signal, except for the predetermined lower bits of the addition result output from the adder, the fifth register that outputs and holds and synchronizes with the output of the fifth gate unit. Of the sixth gate portion A sixth register that receives and holds and outputs power, a connection unit that receives the outputs of the fifth and sixth registers, and outputs the calculation result, and the first to sixth gate units. And a control unit that outputs the control signal so that at least one of the outputs is set to zero.
また、本発明の一態様によるデジタルフィルタは、イネーブル信号及び制御信号が入力される第1及び第2のゲート部と、与えられたデータのうち上位ビット側のデータを記憶し前記イネーブル信号が与えられる上位側データ領域及び下位ビット側のデータを記憶し前記第1のゲート部の出力が与えられる下位側データ領域を有するデータ記憶部と、係数のうち上位ビット側を記憶し前記イネーブル信号が与えられる上位側係数領域及び下位ビット側を記憶し前記第2のゲート部の出力が与えられる下位側係数領域を有する係数記憶部と、前記データ記憶部の出力を与えられて保持し、出力する第1のレジスタと、前記係数記憶部の出力を与えられて保持し、出力する第2のレジスタと、前記第1のレジスタの出力と前記第2のレジスタの出力とを乗算し、乗算結果を出力する乗算器と、前記乗算結果及び演算結果を加算して加算結果を出力する加算器と、前記加算結果を与えられて保持し、前記演算結果として出力する第3のレジスタと、前記下位側データ領域及び前記下位側係数領域の少なくともいずれか一方が無効となるように前記制御信号を出力する制御部と、を備えるものである。
In addition, a digital filter according to an aspect of the present invention stores first and second gate portions to which an enable signal and a control signal are input, and stores higher-order bit data among the supplied data. A data storage unit having a lower side data region for storing the upper side data region and lower bit side data to which the output of the first gate unit is applied, and storing the upper bit side of the coefficients and providing the enable signal A coefficient storage unit having a lower coefficient region for storing the higher-order coefficient region and the lower-bit side, to which the output of the second gate unit is given, and receiving and holding and outputting the output of the
本発明によれば、消費電力を低減できる。 According to the present invention, power consumption can be reduced.
以下、本発明の実施の形態によるデジタルフィルタを図面に基づいて説明する。 Hereinafter, digital filters according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1の実施形態)図1に本発明の第1の実施形態に係るデジタルフィルタの概略構成を示す。デジタルフィルタはデータRAM(Random Access Memory)101、係数メモリ102、乗算器103、加算器104、制御部105、レジスタ106〜108、ゲート回路109〜111を備える。
(First Embodiment) FIG. 1 shows a schematic configuration of a digital filter according to a first embodiment of the present invention. The digital filter includes a data RAM (Random Access Memory) 101, a
データRAM101は演算の入力となる入力データを保持する。係数メモリ102は演算のフィルタ係数となる係数データを保持する。データRAM101の出力信号のデータ幅はa+1ビット、係数メモリ102の出力信号のデータ幅はb+1ビット、乗算器103及び加算器104の出力信号のデータ幅はc+1ビットとする(a,b,cは共に正の整数)。
The
データRAM101から出力される入力データのうち、上位側データ([a:i]ビット)はレジスタ106に入力され、下位側データ([i−1:0]ビット)はゲート回路109を介してレジスタ106に入力される。iはaより小さい正の整数である。
Of the input data output from the
ゲート回路109には制御部105から出力される制御信号が与えられる。制御信号により、レジスタ106に入力される下位側データを0に固定することができる。
A control signal output from the
係数メモリ102から出力される係数データのうち、上位側データ([b:j]ビット)はレジスタ107に入力され、下位側データ([j−1:0]ビット)はゲート回路110を介してレジスタ107に入力される。jはbより小さい正の整数である。
Of the coefficient data output from the
ゲート回路110には制御部105から出力される制御信号が与えられる。制御信号により、レジスタ107に入力される下位側データを0に固定することができる。
A control signal output from the
乗算器103はレジスタ106の出力とレジスタ107の出力の乗算を行い、乗算結果を加算器104へ出力する。
加算器104はこの乗算結果と、レジスタ108の出力(1回前の加算器104による演算結果)が与えられ、これらの加算を行う。
The
加算器104から出力される演算データのうち、上位側データ([c:k]ビット)はレジスタ108に入力され、下位側データ([k−1:0]ビット)はゲート回路111を介してレジスタ108に入力される。kはcより小さい正の整数である。
Of the operation data output from the
ゲート回路111には制御部105から出力される制御信号が与えられる。制御信号により、レジスタ108に入力される下位側データを0に固定することができる。制御部105は、デジタルフィルタの動作中は一定の制御信号を出力し続ける。
A control signal output from the
要求される精度が低い演算を行う時は、制御信号によりゲート回路109、110、111の出力を0に固定することで、レジスタ106、107、108の対応領域及び乗算器103、加算器104の下位ビット演算回路が活性化されなくなる。これにより部分的に回路が動作していないことになり、消費電力を抑制することができる。
When performing a calculation with low accuracy required, the outputs of the
このように本実施形態によるデジタルフィルタにより、消費電力を低減することができ、また動作周波数を向上させることができる。 As described above, the digital filter according to the present embodiment can reduce power consumption and improve the operating frequency.
ここで、制御信号により0固定されるビット幅(入力データの下位iビット、係数データの下位jビット、演算データの下位kビット)は、要求される演算精度が低い時に出力精度に影響を与えない桁数にする。 Here, the bit width fixed at 0 by the control signal (the lower i bits of the input data, the lower j bits of the coefficient data, and the lower k bits of the operation data) affects the output accuracy when the required operation accuracy is low. No digits.
制御部105は制御レジスタによりCPUから設定を書き込む回路としても良い。また、外部端子入力をそのまま制御信号として用いれば、外部端子を固定することでチップセット毎にフィルタ精度を変えることができる。
The
上記実施形態ではゲート回路及びレジスタをデータRAM101、係数メモリ102、加算器104の後段に設けていたが、さらに乗算器103の後段に設けるようにしても良い。
In the above embodiment, the gate circuit and the register are provided in the subsequent stage of the
また、制御部105から出力される制御信号がゲート回路109〜111に共通に与えられていたが、それぞれのゲート回路を別々に制御するようにしても良い。このような構成にすることで、より柔軟な演算精度の制御を行うことができる。
Further, although the control signal output from the
また、図2に示すように、下位側データが与えられるゲート回路を複数設け、制御部105から各ゲート回路に制御信号を出力するような構成にしてもよい。データRAM101、係数メモリ102、又は加算器104から出力される信号のうち0に固定するビット幅を可変にすることができ、さらに細かい演算精度の制御を行うことができる。図2に示す例では、ゲート回路121a〜cを用いて、レジスタ120に入力されるm+1ビットのデータのうち0に固定するビット幅を下位q3+1ビット、下位q2+1ビット、下位q1+1ビットのいずれかに設定することができる。ここでm、q1、q2、q3はm>q1>q2>q3を満たす正の整数である。
Further, as shown in FIG. 2, a plurality of gate circuits to which lower-order data is given may be provided, and a control signal may be output from the
(第2の実施形態)図3に本発明の第2の実施形態に係るデジタルフィルタの概略構成を示す。デジタルフィルタはデータRAM(Random Access Memory)201、係数メモリ202、乗算器203、加算器204、制御部205、レジスタ206〜211、ゲート回路212〜217、連結部218を備える。
(Second Embodiment) FIG. 3 shows a schematic configuration of a digital filter according to a second embodiment of the present invention. The digital filter includes a data RAM (Random Access Memory) 201, a
データRAM201は演算の入力となる入力データを保持する。係数メモリ202は演算のフィルタ係数となる係数データを保持する。データRAM201の出力信号のデータ幅はa+1ビット、係数メモリ202の出力信号のデータ幅はb+1ビット、乗算器203及び加算器204の出力信号のデータ幅はc+1ビットとする(a,b,cは共に正の整数)。
The
データRAM201から出力される入力データのうち、上位側データ([a:i]ビット)はレジスタ206に入力され、下位側データ([i−1:0]ビット)はゲート回路212を介してレジスタ207に入力される。iはaより小さい正の整数である。
Of the input data output from the
ゲート回路212には制御部205から出力される制御信号が与えられる。制御信号により、レジスタ207に入力されるデータを0に固定することができる。
A control signal output from the
レジスタ206はクロック信号CLKに同期して動作する。また、レジスタ207はクロック信号CLK及び制御信号が入力されるゲート回路213の出力に同期して動作する。
The
係数メモリ202から出力される係数データのうち、上位側データ([b:j]ビット)はレジスタ208に入力され、下位側データ([j−1:0]ビット)はゲート回路214を介してレジスタ209に入力される。jはbより小さい正の整数である。
Of the coefficient data output from the
ゲート回路214には制御部205から出力される制御信号が与えられる。制御信号により、レジスタ209に入力されるデータを0に固定することができる。
A control signal output from the
レジスタ208はクロック信号CLKに同期して動作する。また、レジスタ209はクロック信号CLK及び制御信号が入力されるゲート回路215の出力に同期して動作する。
The
乗算器203はレジスタ206、207の出力とレジスタ208、209の出力との乗算を行い、乗算結果を加算器204へ出力する。
加算器204はこの乗算結果と、連結部218の出力(1回前の加算器204による演算結果)が与えられ、これらの加算を行う。
The
加算器204から出力される演算データのうち、上位側データ([c:k]ビット)はレジスタ210に入力され、下位側データ([k−1:0]ビット)はゲート回路216を介してレジスタ211に入力される。kはcより小さい正の整数である。
Of the operation data output from the
ゲート回路216には制御部205から出力される制御信号が与えられる。制御信号により、レジスタ211に入力される下位側データを0に固定することができる。
A control signal output from the
レジスタ210はクロック信号CLKに同期して動作する。また、レジスタ211はクロック信号CLK及び制御信号が入力されるゲート回路217の出力に同期して動作する。
The
制御部205はデジタルフィルタの動作中は一定の制御信号を出力し続ける。要求される演算精度が低い時にゲート回路212、214、216の出力を0に固定する。
The
ここで、制御信号により0固定されるビット幅(入力データの下位iビット、係数データの下位jビット、演算データの下位kビット)は、要求される精度が低い演算を行う時に出力精度に影響を与えない桁数にする。 Here, the bit width fixed at 0 by the control signal (the lower i bits of the input data, the lower j bits of the coefficient data, and the lower k bits of the operation data) affects the output accuracy when performing a calculation with low required accuracy. The number of digits is not given.
連結部218はレジスタ210、211の出力を連結して出力する。
The
要求される精度が低い演算を行う時は、制御信号によりゲート回路213、215、217の出力を固定することで、レジスタ207、209、211に与えられるクロック信号が固定され、レジスタ207、209、211における消費電力を低減することができる。
When performing a calculation with low required accuracy, the clock signals supplied to the
また、ゲート回路212、214、216の出力を0に固定することで、乗算器203、加算器204の下位ビット演算回路が活性化されなくなる。これにより部分的に回路が動作していないことになり、消費電力を抑制することができる。
Further, by fixing the outputs of the
このように、本実施形態によるデジタルフィルタにより、消費電力を低減することができる。 Thus, power consumption can be reduced by the digital filter according to the present embodiment.
上記実施形態ではゲート回路及びレジスタをデータRAM201、係数メモリ202、加算器204の後段に設けていたが、さらに乗算器203の後段に設けるようにしても良い。
In the above embodiment, the gate circuit and the register are provided in the subsequent stage of the
また、制御部205から出力される制御信号がゲート回路212〜217に共通に与えられていたが、それぞれのゲート回路を別々に制御するようにしても良い。このような構成にすることで、より柔軟な制御を行うことができる。
In addition, although the control signal output from the
また、図2に示すような構成を適用することでさらに細かい演算精度の制御を行うことができる。 Further, by applying the configuration as shown in FIG. 2, it is possible to control the calculation accuracy further finely.
(第3の実施形態)図4に本発明の第3の実施形態に係るデジタルフィルタの概略構成を示す。デジタルフィルタはデータRAM(Random Access Memory)301、係数メモリ302、乗算器303、加算器304、制御部305、ゲート回路306、307、レジスタ308〜310を備える。
(Third Embodiment) FIG. 4 shows a schematic configuration of a digital filter according to a third embodiment of the present invention. The digital filter includes a data RAM (Random Access Memory) 301, a coefficient memory 302, a
データRAM301は演算の入力となる入力データを保持する。係数メモリ302は演算のフィルタ係数となる係数データを保持する。データRAM301の出力信号のデータ幅はa+1ビット、係数メモリ302の出力信号のデータ幅はb+1ビット、乗算器303及び加算器304の出力信号のデータ幅はc+1ビットとする(a,b,cは共に正の整数)。
The data RAM 301 holds input data that is an input for calculation. The coefficient memory 302 holds coefficient data that is a filter coefficient for calculation. The data width of the output signal of the data RAM 301 is a + 1 bits, the data width of the output signal of the coefficient memory 302 is b + 1 bits, and the data width of the output signals of the
データRAM301は、入力データのうち上位側データ([a:i]ビット)を保持する上位側データ領域301aと、下位側データ([i−1:0]ビット)を保持する下位側データ領域301bを有する。データRAM301の出力はレジスタ308に入力される。iはaより小さい正の整数である。
The data RAM 301 has an upper data area 301a that holds upper data ([a: i] bits) of input data and a
上位側データ領域301aにはイネーブル信号が与えられ、下位側データ領域301bにはイネーブル信号がゲート回路306を介して与えられる。ゲート回路306には制御部305から出力される制御信号が与えられる。制御信号により、下位側データ領域301bのイネーブル制御を行うことができる。
An enable signal is applied to the upper data area 301a, and an enable signal is applied to the
係数メモリ302は、係数データのうち上位側データ([b:j]ビット)を保持する上位側係数領域302aと、下位側データ([j−1:0]ビット)を保持する下位側係数領域302bを有する。係数メモリ302の出力はレジスタ309に入力される。jはbより小さい正の整数である。
The coefficient memory 302 includes an
上位側係数領域302aにはイネーブル信号が与えられ、下位側係数領域302bにはイネーブル信号がゲート回路307を介して与えられる。ゲート回路307には制御部305から出力される制御信号が与えられる。制御信号により、下位側係数領域302bのイネーブル制御を行うことができる。
An enable signal is given to the
要求される精度が低い演算を行う時は、制御信号により下位側データ領域301b、下位側係数領域302bをディセーブル(無効)に固定し、乗算器203、加算器204の下位ビット演算回路を活性化させない。これにより部分的に回路が動作していないことになり、消費電力を抑制することができる。
When performing a calculation with low accuracy required, the lower-
また、下位側データ領域301b、下位側係数領域302bではメモリアクセスが行われないため、その分の消費電力を抑制することができる。
Further, since no memory access is performed in the
ここで、制御信号により0固定されるメモリ領域のビット幅(入力データの下位iビット、係数データの下位jビット)は、演算の要求精度が低い時に出力精度に影響を与えない桁数にする。 Here, the bit width (lower i bits of the input data, lower j bits of the coefficient data) of the memory area fixed to 0 by the control signal is set to the number of digits that does not affect the output accuracy when the required calculation accuracy is low. .
このように、本実施形態によるデジタルフィルタにより、低精度の演算を行う際に消費電力を低減することができる。 Thus, the digital filter according to the present embodiment can reduce power consumption when performing low-accuracy calculations.
制御部305から出力される制御信号がゲート回路306、307に共通に与えられていたが、それぞれのゲート回路を別々に制御するようにしても良い。このような構成にすることで、より柔軟な演算精度の制御を行うことができる。
Although the control signal output from the
本実施形態では、制御信号により下位側データ領域、下位側係数領域に与えられるイネーブル信号をディセーブルに固定することでイネーブル制御を行っていたが、イネーブル信号をクロック信号にし、制御信号によりクロック信号の供給制御を行ってイネーブル制御を行うようにしても良い。 In this embodiment, the enable signal is controlled by disabling the enable signal given to the lower data area and the lower coefficient area by the control signal. However, the enable signal is used as the clock signal, and the clock signal is output from the control signal. The supply control may be performed to enable control.
上述した実施の形態はいずれも一例であって限定的なものではないと考えられるべきである。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 Each of the above-described embodiments is an example and should be considered as not limiting. The technical scope of the present invention is defined by the terms of the claims, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
101 データRAM
102 係数メモリ
103 乗算器
104 加算器
105 制御部
106、107、108 レジスタ
109、110、111 ゲート回路
101 Data RAM
102
Claims (5)
係数を記憶する係数記憶部と、
前記データ記憶部から出力される前記データの所定の下位ビット及び制御信号が入力される第1のゲート部と、
前記係数記憶部から出力される前記係数の所定の下位ビット及び前記制御信号が入力される第2のゲート部と、
前記データ記憶部から出力される前記データの前記所定の下位ビット以外及び前記第1のゲート部の出力を与えられて保持し、出力する第1のレジスタと、
前記係数記憶部から出力される前記係数の前記所定の下位ビット以外及び前記第2のゲート部の出力を与えられて保持し、出力する第2のレジスタと、
前記第1のレジスタの出力と前記第2のレジスタの出力とを乗算し、乗算結果を出力する乗算器と、
前記乗算結果及び演算結果を加算して加算結果を出力する加算器と、
前記加算器から出力される前記加算結果の所定の下位ビット及び前記制御信号が入力される第3のゲート部と、
前記加算器から出力される前記加算結果の前記所定の下位ビット以外及び前記第3のゲート部の出力を与えられて保持し、前記演算結果として出力する第3のレジスタと、
前記第1、第2及び第3のゲート部の少なくともいずれか1つの出力を0にするように前記制御信号を出力する制御部と、
を備えるデジタルフィルタ。 A data storage unit for storing given data;
A coefficient storage unit for storing coefficients;
A first gate unit to which a predetermined lower bit of the data output from the data storage unit and a control signal are input;
A second gate unit to which a predetermined lower bit of the coefficient output from the coefficient storage unit and the control signal are input;
A first register that receives and holds the output of the data other than the predetermined lower-order bit of the data and the output of the first gate unit, and outputs the data.
A second register that receives and holds and outputs the other than the predetermined lower bits of the coefficient output from the coefficient storage unit and the output of the second gate unit;
A multiplier that multiplies the output of the first register and the output of the second register and outputs a multiplication result;
An adder for adding the multiplication result and the operation result and outputting the addition result;
A third gate unit to which a predetermined lower bit of the addition result output from the adder and the control signal are input;
A third register that outputs and outputs the calculation result other than the predetermined lower-order bits of the addition result output from the adder and the output of the third gate unit;
A control unit that outputs the control signal so that an output of at least one of the first, second, and third gate units is set to 0;
A digital filter comprising:
係数を記憶する係数記憶部と、
前記データ記憶部から出力される前記データの所定の下位ビット及び制御信号が入力される第1のゲート部と、
前記係数記憶部から出力される前記係数の所定の下位ビット及び前記制御信号が入力される第2のゲート部と、
それぞれクロック信号及び前記制御信号が入力される第3、第4及び第5のゲート部と、
前記クロック信号に同期して前記データ記憶部から出力される前記データの前記所定の下位ビット以外を与えられて保持し、出力する第1のレジスタと、
前記第3のゲート部の出力に同期して前記第1のゲート部の出力を与えられて保持し、出力する第2のレジスタと、
前記クロック信号に同期して前記係数記憶部から出力される前記係数の前記所定の下位ビット以外を与えられて保持し、出力する第3のレジスタと、
前記第4のゲート部の出力に同期して前記第2のゲート部の出力を与えられて保持し、出力する第4のレジスタと、
前記第1及び第2のレジスタの出力と前記第3及び第4のレジスタの出力とを乗算し、乗算結果を出力する乗算器と、
前記乗算結果及び演算結果を加算して加算結果を出力する加算器と、
前記加算器から出力される前記加算結果の所定の下位ビット及び前記制御信号が入力される第6のゲート部と、
前記クロック信号に同期して前記加算器から出力される前記加算結果の前記所定の下位ビット以外を与えられて保持し、出力する第5のレジスタと、
前記第5のゲート部の出力に同期して前記第6のゲート部の出力を与えられて保持し、出力する第6のレジスタと、
前記第5及び第6のレジスタの出力が与えられ、前記演算結果として出力する連結部と、
前記第1乃至第6のゲート部の少なくともいずれか1つの出力を0にするように前記制御信号を出力する制御部と、
を備えるデジタルフィルタ。 A data storage unit for storing given data;
A coefficient storage unit for storing coefficients;
A first gate unit to which a predetermined lower bit of the data output from the data storage unit and a control signal are input;
A second gate unit to which a predetermined lower bit of the coefficient output from the coefficient storage unit and the control signal are input;
Third, fourth and fifth gate portions to which a clock signal and the control signal are input,
A first register that receives and holds data other than the predetermined lower bits of the data output from the data storage unit in synchronization with the clock signal, and outputs the first register;
A second register for receiving and holding and outputting the output of the first gate portion in synchronization with the output of the third gate portion;
A third register that receives and holds and outputs other than the predetermined lower bits of the coefficient output from the coefficient storage unit in synchronization with the clock signal;
A fourth register for receiving and holding and outputting the output of the second gate portion in synchronization with the output of the fourth gate portion;
A multiplier that multiplies the outputs of the first and second registers and the outputs of the third and fourth registers and outputs a multiplication result;
An adder for adding the multiplication result and the operation result and outputting the addition result;
A sixth gate unit to which a predetermined lower bit of the addition result output from the adder and the control signal are input;
A fifth register for receiving and holding and outputting other than the predetermined lower bits of the addition result output from the adder in synchronization with the clock signal;
A sixth register for receiving and holding and outputting the output of the sixth gate portion in synchronization with the output of the fifth gate portion;
A concatenation unit that is provided with outputs of the fifth and sixth registers and outputs the calculation results;
A control unit that outputs the control signal so that the output of at least one of the first to sixth gate units is set to 0;
A digital filter comprising:
与えられたデータのうち上位ビット側のデータを記憶し前記イネーブル信号が与えられる上位側データ領域及び下位ビット側のデータを記憶し前記第1のゲート部の出力が与えられる下位側データ領域を有するデータ記憶部と、
係数のうち上位ビット側を記憶し前記イネーブル信号が与えられる上位側係数領域及び下位ビット側を記憶し前記第2のゲート部の出力が与えられる下位側係数領域を有する係数記憶部と、
前記データ記憶部の出力を与えられて保持し、出力する第1のレジスタと、
前記係数記憶部の出力を与えられて保持し、出力する第2のレジスタと、
前記第1のレジスタの出力と前記第2のレジスタの出力とを乗算し、乗算結果を出力する乗算器と、
前記乗算結果及び演算結果を加算して加算結果を出力する加算器と、
前記加算結果を与えられて保持し、前記演算結果として出力する第3のレジスタと、
前記下位側データ領域及び前記下位側係数領域の少なくともいずれか一方が無効となるように前記制御信号を出力する制御部と、
を備えるデジタルフィルタ。 First and second gate portions to which an enable signal and a control signal are input;
Of the applied data, the upper bit data is stored and the upper data area to which the enable signal is applied is stored, and the lower bit data is stored to store the lower bit data and the output of the first gate unit is provided. A data storage unit;
A coefficient storage unit that stores the upper bit side of the coefficient and stores the upper side coefficient region to which the enable signal is given and the lower bit side that stores the lower bit side and is supplied with the output of the second gate unit;
A first register for receiving and holding and outputting the output of the data storage unit;
A second register for receiving and outputting the output of the coefficient storage unit; and
A multiplier that multiplies the output of the first register and the output of the second register and outputs a multiplication result;
An adder for adding the multiplication result and the operation result and outputting the addition result;
A third register for giving and holding the addition result and outputting as the operation result;
A control unit that outputs the control signal so that at least one of the lower-side data region and the lower-side coefficient region becomes invalid;
Digital filter with
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007232716A JP2009065515A (en) | 2007-09-07 | 2007-09-07 | Digital filter |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2007232716A JP2009065515A (en) | 2007-09-07 | 2007-09-07 | Digital filter |
Publications (1)
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JP2009065515A true JP2009065515A (en) | 2009-03-26 |
Family
ID=40559678
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2007232716A Pending JP2009065515A (en) | 2007-09-07 | 2007-09-07 | Digital filter |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2009065515A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017166026A1 (en) * | 2016-03-28 | 2017-10-05 | 武汉芯泰科技有限公司 | Multiplier-accumulator, multiplier-accumulator array and digital filter |
US10853721B2 (en) | 2017-01-25 | 2020-12-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Multiplier accumulator, network unit, and network apparatus |
-
2007
- 2007-09-07 JP JP2007232716A patent/JP2009065515A/en active Pending
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WO2017166026A1 (en) * | 2016-03-28 | 2017-10-05 | 武汉芯泰科技有限公司 | Multiplier-accumulator, multiplier-accumulator array and digital filter |
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