[其他]算术运算电路

说明书

在一个至少含有一组寄存器和一个算术运算电路的算术运算器中，混合使用双极型晶体管和场效应管。

本发明涉及算术运算电路，特别是那些具有适用于超高速微处理机及同类设备的进位传输电路的算术运算电路。

在诸如需要高集成度的微处理机的逻辑超大规模集成电路（V）LSI中，场效应管特别是MOS管技术的应用是主要潮流。（例如：1983年2月23日吉姆、斯莱格（Jim Slager）等在国际固态电路会议83（ISSCC83）上发表的“在芯片中具有存储保护的16位微处理机”）然而，由于MOS管是电压驱动型的，信号在电源电位和地电位之间切换。这一理论现象在超高速领域中的每一部分里都会形成一个临界的通道。另一方面，采用双极型晶体管技术（例如，谢·莫尔（Shai Mor）等人在1983年2月23日的ISSCC83上发表的“16位微处理机的实时应用”）的微处理机是电流驱动型的，因此信号可随一个小幅度电压的变化而切换。但是，由于双极型晶体管必须有基极电流，因此就电力消耗而言，很难实现高集成度的逻辑LSI。

本发明的第一个目的就是消除上述缺陷，并给出一个具有高工作速度的算术运算电路。

本发明的第二个目的是给出高集成度的算术运算电路。

本发明的第三个目的是给出低功耗的算术运算电路。

按照本发明的一种算术运算电路，包括输出相应于多个要进行算术运算的数字信号位的“与”信号的第一装置;输出相应于多个要进行算术运算的数字信号位的“异或”信号的第二装置;以及一个进位传输电路，其特征在于所说进位传输电路包括：

（a）一个输出节点;

（b）第一和第二电位节点，

（c）一个双极型晶体管，其集电极一发射极通路连接在上述输出节点和上述第一电位节点之间，

（d）第一阻抗元件连接在上述第二电位节点和上述双极晶体管及基极之间，至少在由所说算术运算电路进行算术运算期间，在上述第二电位节点和上述基极之间形成电流通路，

（e）第二阻抗元件连接在上述第二电位节点和上述输出节点之间，至少在算术运算期间，在第二电位节点和输出节点之间形成电流通路，

（f）一个场效应晶体管（FET）电路，通过控制上述第二电位节点和第一电位节点之间电流通路的形成，控制所说双极晶体管的“通”“断”（ON/OFF）状态，所说FET电路包括：

第一场效应管，其栅极与上述第一装置的输出连接，

第二场效应管，其栅极与上述第二装置的输出连接，和

第三场效应管，其栅极与进位输入端连接，

上述第一，第二和第三场效应管的源漏极通路连接在上述第一电位节点和所说双极晶体管的基极之间。

按照本发明的算术运算电路，其进一步特征在于所说第一阻抗元件是一个MOS晶体管，以其源-漏通路串接在所说第二电位节点和所说的双极型晶体管的基极之间。

在本发明的算术运算电路优选实施例中，所说第二阻抗元件是一个MOS晶体管，以其源-漏通路串接在所说第二电位节点和所说输出节点之间。

在本发明的算术运算电路优选实施例中，其进一步特征在于分别构成所说第一和第二阻抗元件的所说MOS晶体管的栅极相互连接，以接收一个共同的栅极控制信号。

按照本发明的算术运算电路，其特征在于所说第二电位节点连到一个电源的第一端，并且所说第一电位节点连到电源的第二端。

按照本发明的算术运算电路，其进一步特征在于所说第二电位节点连接到一个电源的第一端，并且所说第一电位节点连接到该电源的第二端。

按照本发明的算术运算电路又一实施例，其特征在于所说第一和第二阻抗元件包括电阻。

本发明的其他目的和特征将由以下实施方案的描述中说明。

图1是表示本发明实施方案的处理机的配置图。