超前进位加法器的延迟时间公式与优化设计

从门电路标准延迟模型出发 ,在超前进位加法器单元电路优化的基础上 ,给出了超前进位加法器延迟时间公式 ,阐明了公式中各项的意义 .推导出模块延迟时间公式、最大级联数 Km( max) 、最优分组方案等重要结果 .并与功耗、面积约束一起 ,归纳出超前进位加法器的优化设计规则 .

超前进位加法器混合模块延迟公式及优化序列

为扩展操作位数提出了一种更具普遍性的长加法器结构──混合模块级联超前进位加法器。在超前进位加法器(CLA)单元电路优化和门电路标准延迟模型的基础上,由进位关键路径推导出混合模块级联CLA的模块延迟时间公式,阐明了公式中各项的意义。作为特例,自然地导出了相同模块级联CLA的模块延迟时间公式。并得出和证明了按模块层数递增级联序列是混合模块级联CLA各序列中延迟时间最短、资源(面积)占用与功耗不变的速度优化序列。这一结论成为优化设计的一个设计规则。还给出了级联序列数的公式和应用实例。

TC^2CLA的混合模块延迟公式及优化序列

为提高长加法器的运算速度,扩展操作位数,提出了一种加法器结构——混合模块顶层进位级联超前进位加法器(TC2CLA).该结构将层数Mj>1的CLA模块底层进位级联改为顶层超前进位单元进位级联.在CLA单元电路优化和门电路标准延迟时间tpd的基础上,由进位关键路径推导出混合模块TC2CLA的模块延迟时间公式,阐明了公式中各项的意义.作为特例,导得了相同模块TC2CLA的模块延迟时间公式.并得出和证明了按模块层数递增级联序列是混合模块TC2CLA各序列中延迟时间最短、资源(面积)占用与功耗不变的速度优化序列.这一结论成为优化设计的一个设计规则.还给出了混合模块级联序列数的公式和应用实例.TC2CLA和CLA的延迟时间公式表明,在相同模块序列和不等待(组)生成、传输信号的条件下,最高位进位延迟时间及最高位和的最大延迟时间减小.

混合模块无等待时间序列超前进位加法器设计

在不增加超前进位加法器模块延迟时间的条件下,为最大限度地扩展操作位数,在分析混合模块超前进位加法器(CLA)延迟时间公式的基础上提出了混合模块无等待时间序列超前进位加法器。给出了混合模块CLA的无等待时间序列和无等待时间完全序列的定义,推证出序列的延迟时间公式及重要性质。并在功耗、面积(资源)占用约束下,优化设计了操作位数复盖范围为10～854位的94个混合模块无等待时间序列超前进位加法器。实现了保持CLA模块速度条件下,最大限度地扩展操作位数的目的。

混合模块TC^2CLA无等待时间序列及性质

在不增加顶层进位级联超前进位加法器(TC2CLA)模块延迟时间的条件下,为最大限度地扩展操作位数,在分析混合模块TC2CLA的延迟时间公式的基础上提出了混合模块顶层级联超前进位加法器无等待时间序列.给出了混合模块TC2CLA无等待时间序列和无等待时间完全序列的定义,推证出序列的延迟时间公式及一系列重要性质.

顶层进位级联CLA的算法与设计规则

提出了一种新型加法器结构———顶层进位级联超前进位加法器 ,该结构将超前进位加法器 (CLA)底层进位改为顶层超前进位单元进位 .给出了顶层进位级联超前进位加法器延迟时间公式 .推导出该结构模块延迟时间公式、最大级联数Km(max) 、最优分组方案等重要结果 。