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=a6 endmodule,8位超前进位加法器RTL图,9.1.4 流水线加法器,结构 加入寄存器暂存中间结果 优点 提高了系统的运行频率,三种加法器的比较,