基于LabVIEW的串行进位加法器演示课件设计

计算机组成原理课程中,加法器是讲解ALU部分的重点,理解加法器的工作原理对学生理解CPU加、减、乘、除运算非常关键,而学生往往对该部分内容一知半解,本文根据平时教学的实际情况,设计了一个串行进位加法器演示课件,以帮助学生理解ALU的工作原理。     

基于半动态电路的32位高性能加法器设计

描述了一种采用半动态电路的32位高性能加法器的设计.设计中改进了现有稀疏树结构中的输出进位逻辑,在此基础上,设计了一种容偏斜多米诺和静态电路相结合的半动态电路,以及相应的多个控制时钟的时序策略.根据几种不同的加法器负载驱动情况,分别设计出不同的电路尺寸.采用SMIC 1.8V0.18μm CMOS工艺,在不同条件下的仿真结果表明,加法器电路取得了良好的性能.     

基于流水线的复数阵列加法器的设计与实现

复数加法运算复杂,用硬件实现复数加法,需要使用数目众多的加法器,占用大量的面积。通过分析复数加法的运算过程,将计算过程流水化,对各加法器进行有效的复用,设计了一个阵列加法器的电路结构实现其功能,并将其用Verilog硬件设计语言描述后,在Modelsim6.0中完成了功能验证,在SyplifyPro7.0中完成了电路综合,并采用ISE7.1完成了布局布线。功能验证、电路综合及布局布线的结果表明设计正确,实现了复数加法运算,时序性能好,耗用资源少。     

并行加法器的研究与设计

首先介绍了常用并行加法器的设计方法，并在此基础上采用带进位强度的跳跃进位算法，通过逻辑综合和布局布线设计出了一个加法器。分析和比较表明，该加法器不仅速度快于超前进位加法器，而且面积和功耗均小于超前进位加法器。     

多位快速加法器的设计

加法运算在计算机中是最基本的,也是最重要的运算。传统的快速加法器是使用超前进位加法器,但其存在着电路不规整,需要长线驱动等缺点。文章提出了采用二叉树法设计加法器的方法,用该方法实现的加法器,具有电路规整、易于扩展及速度快等优点。     

16位超前进位加法器的设计

电子计算机是由具有各种逻辑功能的逻辑部件组成的,加法器就属于其中的组合逻辑电路。如果对传统的加法器电路进行改进,在超前进位链的基础上,用一种新的超前进位链树的设计方法不仅可以克服串行进位加法器速度低的缺点,也可以解决单纯的超前进位加法器带负载能力不足等问题,从而在实际电路中使加法器的运算速度达到最优。根据这种理论,可以推导得到最优的任意位加法器。     

并行加法器的研究与设计

首先介绍了常用并行加法器的设计方法,并在此基础上采用带进位强度的跳跃进位算法,通过逻辑综合和布局布线设计出了一个加法器。分析和比较表明,该加法器不仅速度快于超前进位加法器,而且面积和功耗均小于超前进位加法器。     

每行(列)含2个空位的广义Howell设计

广义Howell设计是一类双可分解的组合设计,能够构造置换码和常重码.本文推广了基区组-加法器方法,并利用3-HMOLS作为递归工具,给出了广义Howell设计的一些新构造,最后完全解决了广义Howell设计GHD(n+2,3n)的存在性问题.     

一种快速超前进位加法器的优化设计

加法器是处理器的一个基本功能部件,随着处理器频率的不断提高, 对加法器的也提出了更高的要求.超前进位（CLA）是最快的加法器之一。本文提出了一种新的改善超前进位加法器性能的方法,用DC对4种CLA进行了综合,结果表明与目前已有的CLA相比,本文提出的CLA速度更快,面积更小,并给出了统计数据。     

基于改进Montgomery模乘算法的RSA加密处理器的实现

在Montgomery模乘算法改进的基础上，提出了一种实现Montgomery模乘算法的结构，该结构只需使用一个CSA(carry save adder)加法器．与目前使用两个CSA加法器的模乘算法相比，所提出的算法加快了RSA加密处理器的实现，并提高了整个加密系统的时间效率。     

一种新的模2~n+1加法算法及其电路实现

为了提高制约余数系统运算速度的模2n+1加法器的性能,提出一种新的基于自然二进制数系统的模2n+1加法方法,采用简化的进位保留技术、并行超前思想以及条件和选择方法设计实现了快速模2n+1加法器。与传统的基于减一数系统的模2n+1加法器相比,该电路结构可以节省自然二进制数系统和减一数系统转换电路的开销。用SMIC0.13μm工艺实现的32位模2n+1加法器,其节省的面积开销可达传统电路的32.2%,节省的功耗开销可达12.6%,同时速度可以提升39.4%。     

二进制有符号码与补码的快速转换电路研究

通过对二进制有符号码的基础进行编码，推导出二进制有符号码转换成二进制补码的过程实质上就是完成一次快速二进制补码的加法运算。提出了一种超前进位选择（CLSA）的混合加法器并行结构，能够快速地将二进制有符号码转换成二进制补码。该方法将运算延迟时间从串行转换的O（n）降低到O（1bn），为利用有符号码进行快速算术运算单元和高性能数字信号处理器的设计提供了可能。     

A 5.3-GHz 32-bit accumulator designed for direct digital frequency synthesizer

A 32-bit pipeline accumulator with carry ripple topology is implemented for direct digital frequency synthesizer.To increase the throughout while hold down the area and power consumption,a method to reduce the number of the pre-skewing registers is proposed.The number is reduced to 29% of a conventional pipeline accumulator.The propagation delay versus bias current of the adder circuit with different size transistors is investigated.We analyze the delay by employing the open circuit time constant method.Compared to the simulation results,the maximum error is less than 8%.A method to optimum the design of the adder based on the propagation delay is discussed.The clock traces for the 32-bit adder are heavily loaded,as there are 40 registers being connected to them.Moreover,the differential clock traces,which are much longer than the critical length,should be treated as transmission lines.Thus a clock distribution method and a termination scheme are proposed to get high quality and low skew clock signals.A multiple-type termination scheme is proposed to match the transmission line impedance.The 32-bit accumulator was measured to work functionally at 5.3 GHz.     

快速静态进位跳跃加法器

该文提出了一种以两位加法器模块构成的静态进位跳跃加法器,通过对加法器尺寸的优化方块分配、方块之间的互补进位产生以及方块内部的多级超前进位逻辑3种方法获得快速静态进位跳跃加法器.当第一个方块的进位信号产生以后,其它每个方块从进位输入到进位输出仅需一个复合门的延时.已用PSPICE仿真工具对其进行了功能验证和仿真.通过门级延时分析和仿真结果比较,所提出的进位跳跃加法器的速度具有超前进位加法器的速度优势.     

基于LoadRunner的理财平台的性能测试

基于LoadRunner的理财平台,设计了一种对软件的接口进行性能测试的方案,并将该方案用于上海佐昊网络科技有限公司理财平台的交互接口的性能测试.结果表明:不同场景下系统接口的性能特性不同,并发用户数为40个时TPS和CPU使用率等各项性能指标处于最佳状态;并发用户数为50个时CPU成为系统需要处理的瓶颈;证明了该方案的有效性.     

三值光学计算机的40位乘法例程

针对三值光学计算机的特点, 利用其运算器可重构、数据位数众多、MSD 加法器无进位延时等优点, 设计并实现了一种用于三值光学计算机的40 位乘法例程. 该例程采用三值光学计算机中通用的MSD数表示数值, 通过三值逻辑中的M变换产生部分积, 再运用两两相加迭代的计算方法对部分积进行了MSD加法求和, 得到乘积, 其中M变换采用了一种比较特殊的快速变换实现方案, 而部分积的MSD 加法求和则采用流水技术来实现. 详细给出了这个乘法例程的具体实现步骤和模拟实验细节, 并与电子计算机中类似的乘法器做了运算复杂度对比分析.     

基于FPGA的流水线珠算加法器设计

在图像处理、数字信号处理等领域需要用到大量加法运算,加法器运算性能对整个系统影响重大。根据操作模型原理,采用珠算算法设计了一个流水结构的并行高速硬件加法器,并在Xilinx Virtex-II的FPGA上实现了设计方案。在FPGA上集成8个处理单元完成并行计算,处理单元运用流水线结构,提高运算频率,并采用数据调度模块解决流水线上“数据相关”问题。仿真结果表明,32位珠算加法器平均运算仅需0.712ns,其速度是32位串行加法器的8.771倍,是32位并行加法器的1.588倍。这对于进一步优化实现硬件乘法器,甚至最终实现硬件除法器提供了研究空间。