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計算機組成原理對快速進位鏈的理解

1.並行加法器

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這裡的Ci之所以可以化簡成AiBi+(Ai+Bi)Ci-1是因為這裡的+實際上就等同於異或操作
也就是說,當AiBi同時為1那麼就會進1,或者有一個為1就會有Ci=Ci-1

我們可以發現全加器的進位輸出是高一位全加器的進位輸入,當全加器有進位的時候,這種一級一級的傳送進位的方式就會大大影響運算速度,這樣就引進了快速進位鏈

2.序列進位鏈

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對於下圖:
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其實就就是

表示式d0+t0C-1等同於:
1.d0取反
2.t0&C-1取反
3.(1的結果)&(2的結果)再取反

其實在計算機的二進位制世界裡,&(與)其實就等同於乘。^(異或)等同與+

3.並行進位鏈

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也就是說,要得到進位,就要經過與門,或門,非門,非門。經過兩次或門有助於穩定和增強訊號。與或非門在同一個裝置中,上述說明與或非的延遲時間為1.5t,加上一個非門延遲時間是1t,所以總共用時2.5t。

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之所以有兩個與門是因為上圖的一個與或非門裝置只能同時做四組與運算,所以另一個是附加的為了正確得到最終結果

4.單重分組跳躍進位

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5.雙重分組跳躍進位

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當n=32時使用序列進位鏈需要64ty,使用單行分組跳躍進位鏈需要20ty