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二进制编码十进位
4.7 二進制編碼十進位(BCD)加法器 建構單位數BCD加法器: 一位數二進制編碼十進位加法器電路 4.4.2 區塊漣波加法器的延遲分析 漣波進位加法器電路的總延遲公式: d:漣波進位加法器延遲 m:CLA加法區塊位元 n:加法運算位元 4.4 區塊漣波進位加法器(BRCA) 區塊漣波結構 區塊漣波加法器的延遲分析 用空間換取時間 - 進位選擇加法器 (Carry-Select Adder,CSA) 4.4.3 用空間換取時間 - 進位選擇加法器(Carry-Select Adder,CSA) 進位選擇加法器: 總延遲降為 。 進位選擇加法器電路,圖中每一對CLA區塊下方的小三角形就是多工器,它們會根據區塊的進位輸入值來選擇其中一個區塊所產生的輸出值。 4.5 多層結構的快速加法器設計 改變思維的設計觀念 - 平行處理 實現雙層結構的加法器 快速加法器的再延伸 - 三層的結構 快速加法器的效能分析 4.5.1 改變思維的設計觀念 - 平行處理 平行處理: 以加法器的設計來說,當我們擁有效能極佳的4位元CLA加法器單元之後,假使要組成更高位數的加法器,例如16位元的加法器,那麼除了直接串接成具有4個4位元CLA加法器的區塊漣波進位加法器之外,也可以利用進位產生(generate)與傳遞(propagate)觀念,以更快的方法先完成所有CLA進位輸入的計算,然後再讓4個CLA同時開始計算最後的和。 4.5 多層結構的快速加法器設計 改變思維的設計觀念 - 平行處理 實現雙層結構的加法器 快速加法器的再延伸 - 三層的結構 快速加法器的效能分析 4.5.2 實現雙層結構的加法器 二維組合的觀念: 利用二維實現16位元的快速加法器。 雙層的進位前瞻加法器電路 4.5.2 實現雙層結構的加法器 進位前瞻的計算方法: 4個CLA分別為: CLA0、CLA1、CLA2、CLA3 其進位輸入分別為: C0、C4、C8、C12 其進位輸出則分別為: C4、C8、C12、C16 4.5.2 實現雙層結構的加法器 進位前瞻的計算方法: 4.5.2 實現雙層結構的加法器 進位前瞻的計算方法: 4.5.2 實現雙層結構的加法器 雙層加法器的運作流程: 步驟一:A、B兩數各16位元輸入後,各位數先分別計算Gi與Pi。 步驟二:各位元之 與 (i= 0~15)傳入4個第一級進位前瞻邏輯電路,然後分別計算出 與 (j= 0~3)。 步驟三:4組 與 I傳入第二級進位前瞻邏輯電路後,配合C0的輸入,計算出C4、C8、C12、C16。 4.5.2 實現雙層結構的加法器 步驟四:C0、C4、C8、C12分別輸入4個第一級進位前瞻邏輯電路,配合所有的Gi與Pi(i = 0~15),得到所有的Ci(i = 0~15)。 步驟五:所有Ci(i = 0~15)傳回最上層的部分全加器,計算出最終的和S。 4.5 多層結構的快速加法器設計 改變思維的設計觀念 - 平行處理 實現雙層結構的加法器 快速加法器的再延伸 - 三層的結構 快速加法器的效能分析 4.5.3 快速加法器的再延伸 - 三層的結構 三層的64位元加法器: 三層的進位前瞻加法器電路 4.5.3 快速加法器的再延伸 - 三層的結構 運作流程: 步驟一:A、B兩數所有位元輸入後,各位數先分別計算Gi與Pi。 步驟二:各位數之Gi與Pi(i= 0~63)傳入16個第一級進位前瞻邏輯電路,然後分別計算 與 (j= 0~15)。 步驟三:16組 與 傳入4個第二級進位前瞻邏輯電路後,分別計算出 與 (k= 0~3)。 4.5.3 快速加法器的再延伸 - 三層的結構 步驟四:4組 與 傳入第三級進位前瞻邏輯電路後,配合C0的輸入,計算出C16、C32、C48、C64。 步驟五:C0、C16、C32、C48分別輸入4個第二級進位前瞻邏輯電路,配合所有的 與 ,得到所有的C4j(j = 0~15)。 4.5.3 快速加法器的再延伸 - 三層的結構 步驟六:C4j(j = 0~15)分別輸入16個第一級進位前瞻邏輯電路,配合所有的Gi與Pi,得到所有的Ci(i = 0~63)。 步驟七:所有Ci(i = 0~63)傳回最上層的64個部分全加器,計算出最終的和S。 4.5 多層結構的快速加法器設計 改變思維的設計觀念 - 平行處理 實現雙層結構的加法器 快速加法器的再延伸 - 三層的結構 快速加法器的效能分析 4.5.4 快速加法器的效能分析 16位元快速加法器效能分析: 項次 運算內容 所需邏輯閘延遲 步驟一 計算Gi與Pi 1
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