S分段C覆盖并行加法器

S分段C覆盖并行加法器

第一章：设计

经过学习，行波进位加法器RCA和超前进位加法器CLA后。

自己动手设计一个八位二进制加法器。

经过分析，二进制加法，可以分成三种情况。

A：最特殊情况，两个八位二进制数的相同位，不同时为1，这样就不会产生进位。

B：特殊情况，两个数相加，产生进位C，但是更高一位的S是0。

Ω：普通情况，产生进位后，需要继续进位的情况。

对于A：8个半加器就可以输出正确答案。

对于B：8个半加器输出S和C，用Cn和Sn+1异或，就可以输出正确答案。

对于Ω：就需要发现规律。

当低位C向高位S进位时，有两种情况。

S=0，则直接进位。

S=1，则本位异或为0，进位C向更高位，继续进位，直到遇见S=0。

所以需要一种灵活的电路，当S=1时，能够把低位C搬运到高位去。

把S组成的0111结构称为段，C=0时，异或出结果0111。C=1时，异或出结果1000。进位将是向段进位的。

下图就是最终电路设计。使用八个串联的传输门，由各位的S控制通断，灵活分配进位C。

由于低位C为1，向高位进位，S为0时，N逻辑传输门截止，P逻辑传输门导通，本位C可以通过P逻辑传输门进入到下级异或门参与运算得到运算结果；当S为1时，N逻辑传输门导通，P逻辑传输门截止，此时本位C无法参与下级异或门运算，低位C则可以通过N逻辑传输门进入下级异或门参与运算，直到遇到S=0时停止。低位C和段内S异或运算，得到计算结果。依次从低位到高位看S的值，从S为1开始到S为0，称之为一段，此段内的所有C都会被低位C（本级S为1的上一级C）“覆盖”，结果为新C。当S出现极端情况011