超前进位加法器，串行进位加法器和超前进位加法器的区别
来源：整理 编辑：智能门户 2023-08-23 12:39:33
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1，串行进位加法器和超前进位加法器的区别
串行:每一位的相加结果都必须等到低一位的进位产生后才能建立起来。超前:无需从最低位开始向高位逐位传递进位信号。
2，串行进位加法器电路和超前进位加法器有何区别它们各有什么优点
串行加法进位从最低位进到最高位，即整个进位是分若干步骤进行的。优点 ，电路结构简单。缺点，运算速度慢。超前进位的所有位数进位是同时完成的。一个CP脉冲就能完成整个进位过程。优点，运算速度快，缺点，电路复杂。
3，求讲解一下超前进位加法器的基本思想和原理不要复制的先从两
加法器是基于二进制逻辑关系设计的。 假设计算的是 a1+a2，和为c[1：0]，有下列两种关系： 1. a1和a2都为1时，进位c[1]=1，即逻辑与； 2. a1和a2只有一个为1时，低位c[0]=1，即逻辑异或； 因此加法器的实现方式为 c[1]=a1 and a2， c[0]=a1 xor ...4146
4，超前进位加法器和串行进位加法器的区别
超前进位的所有位数进位是同时完成的。一个CP脉冲就能完成整个进位过程。优点，运算速度快，缺点，电路复杂。串行加法进位从最低位进到最高位，即整个进位是分若干步骤进行的。优点 ，电路结构简单。缺点，运算速度慢。最简单的加法器自然是逐位进位加法器。但逐位进位加法器，在每一位的计算时，都在等待前一位的进位。那么不妨预先考虑进位输入的所有可能，对于二进制加法来说，就是0与1两种可能，并提前计算出若干位针对这两种可能性的结果。等到前一位的进位来到时，可以通过一个双路开关选出输出结果。这就是进位选择加法器的思想。以32位加法器为例，同为32位的情况：线形进位选择加法器，方法是分N级，每级计算32/N位；平方根进位选择加法器，考虑到使两个路径（1，提前计算出若干位针对这两种可能性的结果的路径，2，上一位的进位通过前面的结构的路径）的延时达到相等或是近似。方法，或是2345666即第一级相加2位，第二级3位，第三级4位，第四级5位，第五级6位，第六级6位，第七级6位；或是345677即第一级相加3位，第二级4位，第三级5位，第四级6位，第五级7位，第六级7位。
5，超前进位加法器
其实如果是使用synthesis工具，它会自动根据你的时序、面积要求来选择最合适的adder。不过这个题目是要你手动去展开。以3-bit的无符号a[2:0], b[2:0]相加等于3-bit的无符号c[3:0]为例：c[3:0] = a[2:0] + b[2:0];逻辑方程可以展开为:c[0] = a[0] ^ b[0];c[1] = (a[0] & b[0]) ^ a[1] ^ b[1];c[2] = ( (a[0] & b[0] & a[1]) | (a[0] & b[0] & b[1]) | (a[1] & b[1]) ) ^ a[2] ^ b[2];c[3] = ( (a[0] & b[0] & a[1]) | (a[0] & b[0] & b[1]) | (a[1] & b[1]) ) & ( a[2] | b[2]) | (a[2] & b[2]);照此处理，推进到8-bit的输入。因为高位数的计算要用到低位的进位，那么就要等到低位先算号才能算高位，对于最高位就要等3个延迟，用超前进位就是一次性可以将进位用a0,a1,a2,a3,b0,b1,b2,b3全部表示出来，直接就能计算了，数电课本有公式
6，麻烦描述下超前进位全加器谢谢
加法器是产生数的和的装置。加数和被加数为输入，和数与进位为输出的装置为半加器。若加数、被加数与低位的进位数为输入，而和数与进位为输出则为全加器。常用作计算机算术逻辑部件，执行逻辑操作、移位与指令调用。在电子学中，加法器是一种数位电路，其可进行数字的加法计算。在现代的电脑中，加法器存在于算术逻辑单元（ALU）之中。
超前进位全加器是集成全加器的一种，全加器是常用的算术运算电路，在一位全加器的基础上，可以构成多位全加器。
当两个n位二进制数相加时，进位方式有两种，即逐位进位和超前进位，目前生产的集成四位全加器也具有上述两种进位方式。
每一位相加结果，必须等到低一位的进位产生以后才能建立，这种结构叫做逐位进位全加器(或串行进位全加器)。
逐位进位全加器的最大缺点是运算速度慢。为提高运算速度，必须设法减小或消除由于进位信号逐级传递所耗费的时间。为了提高运算速度，制成了超前进位全加器。超前进位全加器各位进位信号的产生均只需要经历一级与非门和一级与或非门的延迟时间，比逐位进位的全加器大大缩短了时间。library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
use ieee.std_logic_arith.all;
use ieee.std_logic_unsigned.all;
entity ahead_add is
port (a: in std_logic_vector(3 downto 0);
b: in std_logic_vector(3 downto 0);
ci:in std_logic;
s: out std_logic_vector(3 downto 0);
co:out std_logic);
end ahead_add;
architecture Behavioral of ahead_add is
signal sa,sb,ss: std_logic_vector(3 downto 0);
signal sci,sco: std_logic;
signal sc,st,st1,sg: std_logic_vector(3 downto 0);
begin
sa<=a;
sb<=b;
sci<=ci;
st(0)<=sa(0) xor sb(0);
st1(0)<=sa(0) or sb(0);
sg(0)<=sa(0) and sb(0);
st(1)<=sa(1) xor sb(1);
st1(1)<=sa(1) or sb(1);
sg(1)<=sa(1) and sb(1);
st(2)<=sa(2) xor sb(2);
st1(2)<=sa(2) or sb(2);
sg(2)<=sa(2) and sb(2);
st(3)<=sa(3) xor sb(3);
st1(3)<=sa(3) or sb(3);
sg(3)<=sa(3) and sb(3);
sc(0)<= sg(0) or (st1(0) and sci);
sc(1)<= sg(1) or (st1(1) and sc(0));
sc(2)<= sg(2) or (st1(2) and sc(1));
sc(3)<= sg(3) or (st1(3) and sc(0));
ss(0)<= st(0) xor sci;
ss(1)<= st(1) xor sc(0);
ss(2)<= st(2) xor sc(1);
ss(3)<= st(3) xor sc(2);
s<=ss;
co<=sc(3);
end Behavioral;
文章TAG：
前进 进位 加法 加法器 超前进位加法器
