数字逻辑电路基础-组合逻辑电路之4位先行进位加法器

news2024/12/17 15:45:39

文章目录

    • 一、问题描述
    • 二、verilog源码
    • 三、仿真结果

一、问题描述

前面介绍4位行波进位全加器（串行加法器）的原理及verilog实现，但是它是一种串行加法器，当位数多时，比如32位的二进制数相加，由于进位逐位从低位向高位传递，这会造成相当大的延迟。对于需要快速加法运算的信号处理电路来说，我们需要对其进行改进，一个常见的想法就是将进位提前计算出来，这样我们可以实现一种称为超前进位加法器的加法电路。

4位超前进位加法器的结构如下图所示：
4位超前进位加法器

其中
Pi=Ai or Bi 称为进位传递函数
Gi=Ai and Bi 称为进位产生函数

Si=Pi xor Ci
Ci=(Pi and Ci-1) or Gi

根据上述逻辑等式算出各进位的逻辑值：
C0 = cin
C1=G0 + P0·C0
C2=G1 + P1·C1 = G1 + P1·G0 + P1·P0 ▪C0
C3=G2 + P2·C2 = G2 + P2·G1 + P2·P1·G0 + P2·P1·P0·C0
C4=G3 + P3·C3 = G3 + P3·G2 + P3·P2·G1 + P3·P2·P1·G0 + P3·P2·P1·P0·C0
cout=C4

二、verilog源码

module cla_adder4b(
  input[3:0] a,
  input[3:0] b,
  input cin,
  output[3:

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