加法器和乘法器电路实现和算法

《加法器和乘法器电路实现和算法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、6.1引言Topics芯片及子系统子系统的优化芯片是由多个子系统组合而成子系统的优化可以从几个层次着手版图，可以降低寄生参数电路，采用先进的电路降低延时逻辑，可以重组逻辑来降低延时寄存器传输及以上层次，如：流水线和恰当的编码引言6.2组合移位器Shifters是一种非常有用的算术运算器基于锁存器的移位器一个周期只能移动一位一个周期要移动多位需要复杂的结构FunnelShifter输入2n位数据和n位控制信号，并产生n位输出6.3加法器Adder一位的全加器可以由真值表得到：si=aiXORbiXORcici+1=aibi+a

2、ici+biciripple-carryadder(逐步进位加法器)carrylookaheadadder（超前进位加法器）carry-skipadder（进位旁路加法器）carry-selectadder（进位选择加法器）manchestercarryadder（曼彻施特进位链）serialadder（串行加法器）FullAdderripple-carryadderCarrylookaheadadder传输变量和生成变量Pi=ai+biGi=aibi全加器的和和进位公式si=ciXORPiXORGici+1=Gi+Pici

3、CarrylookaheadadderCarrylookaheadadderCarrylookaheadadderCarrylookaheadadderCarry-skipadder形成旁路的条件是每位传播变量p的取值为真减小第一组和最后一组的长度来提高速度Carry-skipadderCarry-selectadder按照进位输入的不同取值来去选择速度比较快，但是以牺牲面积为代价Manchestercarryadder通过预充电来提高进位链速度ManchestercarryadderSerialadder是一种高速的算术方

4、法，一般用在对计算速度要求比较高但是空转时间要求不高的场合数据格式（第一个是LSB）SerialadderLSB信号用来清除进位寄存器加法器功耗通常运算速度越慢的加法器功耗越低进位旁路加法器是个例外，它要比逐位进位加法器的功耗要低6.5乘法器ArraymultiplierArraymultiplierArraymultiplierArraymultiplier对于有符号数的乘法，我们可以采用如下等式ArraymultiplierArraymultiplierTopicsBoothencodingBoothencoding可以

5、减小部分积的数目（N+1/2），从而缩小面积，提高运算速度。BoothencodingBoothencoding一种简单booth算法电路实现Wallacetree可以有效减少加法器的数目，比常规的计算速度更快可以和booth算法结合起来共同提高运算速度Wallacetree以8位无符号数来说明Wallacetree算法长方形代表全加器，圆形代表单个乘积送到下一级处理Wallacetree第07位的运算情况：Wallacetree8x8的Wallacetree乘法器