加法器电路的设计.ppt

9.1 加法器设计,应用 数字信号处理和数字通信 地位 影响系统的运行速度 实现 级联加法器 并行加法器 超前进位加法器 流水线加法器,9.1.1 级连加法器,结构 由1位全加器级连 优点 结构简单 缺点 延时太长,【例9.1】8位级联加法器 module add_jl( sum, cout, a, b, cin ); output7:0 sum; output cout; input7:0 a, b; input cin;,full_add1 f0( a0, b0, cin, sum0, cin1 ); full_add1 f1( a1, b1, cin1, sum1, cin2 ); full_add1 f2( a2, b2, cin2, sum2, cin3 ); full_add1 f3( a3, b3, cin3, sum3, cin4 ); full_add1 f4( a4, b4, cin4, sum4, cin5 ); full_add1 f5( a5, b5, cin5, sum5, cin6 ); full_add1 f6( a6, b6, cin6, sum6, cin7 ); full_add1 f7( a7, b7, cin7, sum7, cout ); endmodule,1位全加器门级结构原理图,module full_add1( a, b, cin, sum, cout ); input a, b, cin; output sum, cout; wire s1, m1, m2, m3; and ( m1, a, b ), ( m2, b, cin ), ( m3, a, cin); xor ( s1, a, b ), ( sum, s1, cin ); or ( cout, m1, m2, m3 ); endmodule,8位级联加法器RTL图,9.1.2 并行加法器,结构 用加法运算符描述 由EDA软件综合 优点 运算速度快,【例9.2】8位并行加法器 module add_bx( cout, sum, a, b, cin ); output7:0 sum; output cout; input7:0 a, b; input cin; assign cout, sum = a + b + cin; endmodule,8位并行加法器RTL图,9.1.3 超前进位加法器,结构 引入超前进位链 优点 运算速度快,设计思路,1位全加器 SUM = ABCin = AB(AB )Cin Cout = AB+(A+B) Cin 令 G = AB 进位产生 P = A+B 进位传输 则 SUM = GPCin， Cout = G+PCin,4位全加器 C0 = Cin C1 = G0+P0C0 = G0+P0Cin C2 = G1+P1C1 = G1+P1G0+P1P0Cin C3 = G2+P2C2 = G2+P2G1+P2P1G0+P2P1P0Cin C4 = G3+P3C3 = G3+P3G2+ P3P2G1+P3P2P1G0+P3P2P1P0Cin Cout = C4,【例9.3】8位超前进位加法器 module add_ahead( sum, cout, a, b, cin); output7:0 sum; / 和 output cout; input7:0 a, b; input cin; wire7:0 G, P; / 进位产生，进位传输 wire7:0 C; / 进位,assign G0 = a0 ,assign G3 = a3 ,assign G6