Fast Carry Logic Chain(FPGA)

快速加法进位链

实现快速生成进位和借位信号同时可保证是一个数字可控的,固定单元延迟时间的延迟链。
1.实现原理
首先要了解全加器,即带有进位输入的半加器。
全加器真值表如下:

Ci(进位) Ai Bi Si(求和) Ci+1(进位)
0 0 0 0 0
0 0 1 1 0
0 1 0 1 0
0 1 1 0 1
1 0 0 1 0
1 0 1 0 1
1 1 0 0 1
1 1 1 1 1

很简单得到关系为
Si=Ai XOR Bi XOR Ci
Ci+1=(Ai AND Bi) OR (Ai AND Ci) OR (Bi AND Ci);
这是一般做法,但是如果仔细分析下真值表会发现其中的奥秘!!!
那就是当Ai=Bi时Ci+1=Bi(Ai也行),Si=Ci;
当Ai!=Bi时,Ci+1=Ci,Si=!Ci。有没有一种瞬间开朗的感觉,下面的事情就简单多了。看到这里Ai和Bi的关系可以使用异或门表示,相等那就输出0,不等就输出1。
在这里插入图片描述
看到这个图有没有觉得的很巧妙!!!
2.应用
我们看下Xilinx产品中的快速进位加法器,用异或门和多路选择器实现。
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
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参考文档

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