1s complement wire n 10 number assign sign numn 1

  • No School
  • AA 1
  • 7

This preview shows page 3 - 6 out of 7 pages.

// 1's Complement wire [N-1:0] number; assign sign = Num[N-1]; assign dn = {(N-1){sign}} ^ Num[N-2:0]; assign number = {sign, dn};
Image of page 3
ce #(N) CEU (.Num(number), .Cin(sign), .NumC(NumC)); endmodule Конфигурируем суматор Най-простият начин за изграждане на N-битов суматор е последователното свързване на N пълни суматора. Таблицата на истинност на пълен суматор беше показана на фиг.2 (а). Сигналът Cout от едното стъпало служи за вход Cin на следващото стъпало. Тъй като сумирането зависи от последователното преминаване на флага за пренос през всички стъпала, то този суматор се нарича суматор с последователен пренос (Ripple-Carry Adder) – фиг.4. Суматорът е толкова по-бавен, колкото N е по-голямо, тъй като всяка следваща сума зависи от предишния пренос. Закъснението при суматора с последователен пренос се дава с израза (1)[2]: t ripple = N .t FA (1) , където t FA е закъснението на един пълен суматор, а N е броят пълни суматори. Фиг. 4. Суматор с последователен пренос (Ripple-Carry Adder) Съществуват други схеми на суматори, при които се търси начин за ускорено получаване на информацията за бита за пренос – например, Carry skip adder, Carry select adder, Pre-Fix Adder, Carry save Adder, Pipelined parallel adder и др [2]. Всеки един от тях притежава определени предимства и недостатъци, но общовалидно е, че колкото по-бърз е преносът, толкова по-голям ресурс от логически елементи изисква схемата, т.е. с нарастване на бързодействието нараства и сложността, а оттам и консумираната енергия. Тъй като подробният анализ на изброените видове суматори е твърде дълъг, тук е направена кратка съпоставка с друг вид суматор – такъв с ускорен последователен пренос (Carry-Lookahead Adder – CLA) [2]. При него суматорът се разделя на блокове и предоставя начин за определяне на сигнала за пренос Cout веднага щом той стане известен. Това става посредством два сигнала – израз (2): - generate (g) – ако събирането на два бита води винаги до възникване на пренос, независимо от това дали е установен входът Cin - propagate (p) – ако събирането на два бита води до възникване на пренос когато е установен входът Cin, но не води до възникване на пренос ако входът Cin не е установен. g ( A ,B ) = A .B ; p ( A ,B ) = A B (2) За закъснението на един N-битов суматор, разделен на m-битови блокове е валиден изразът (3) [2]:
Image of page 4
t CLA = t pg + t pg block + ( N m 1 ) .t + k .t FA (3) , където tpg е закъснението на един generate/propagate елемент, tpg_block е закъснението за сигналите Pi:j и Gi:j за m-тия блок, а t AND_OR е закъснението от Cin до Cout на m-тия CLA блок. В блоков вид структурата на описания суматор е показана на фиг.5. Фиг. 5. Суматор с ускорен последователен пренос (Carry-Lookahead Adder) В таблица 2 е дадено хардуерното описание на n-битов сумиращ модул, еквивалентен на един блок от показаните на фиг.5. Таблица 2 module CLAn #(parameter N = 4) (input [N-1:0] A, input [N-1:0] B, input Cin, output [N-1:0] S, output Cout); wire [N-1:0] p; // propagate wire [N-1:0] g; // generate wire [N:0] carry; assign carry[0] = Cin; genvar i; generate for (i = 0; i < N; i = i + 1) begin: pg assign p[i] = A[i] ^ B[i]; assign g[i] = A[i] & B[i];
Image of page 5
Image of page 6

You've reached the end of your free preview.

Want to read all 7 pages?

  • Fall '19

What students are saying

  • Left Quote Icon

    As a current student on this bumpy collegiate pathway, I stumbled upon Course Hero, where I can find study resources for nearly all my courses, get online help from tutors 24/7, and even share my old projects, papers, and lecture notes with other students.

    Student Picture

    Kiran Temple University Fox School of Business ‘17, Course Hero Intern

  • Left Quote Icon

    I cannot even describe how much Course Hero helped me this summer. It’s truly become something I can always rely on and help me. In the end, I was not only able to survive summer classes, but I was able to thrive thanks to Course Hero.

    Student Picture

    Dana University of Pennsylvania ‘17, Course Hero Intern

  • Left Quote Icon

    The ability to access any university’s resources through Course Hero proved invaluable in my case. I was behind on Tulane coursework and actually used UCLA’s materials to help me move forward and get everything together on time.

    Student Picture

    Jill Tulane University ‘16, Course Hero Intern

Stuck? We have tutors online 24/7 who can help you get unstuck.
A+ icon
Ask Expert Tutors You can ask You can ask You can ask (will expire )
Answers in as fast as 15 minutes
A+ icon
Ask Expert Tutors