Labview設計計算機 加法器 3

2021-07-25 21:40:36 字數 1656 閱讀 3280

首先複習一下全加器的3個輸出和兩個輸入之間的關係;

3個輸出:ia、ib分別為1位資料位,icarry為1位的低位進製;

2個輸出:os為1位的結果值,ocarry為1位的本級進製;

關係運算為:

os=ia ⊕ ib ⊕ icarry

ocarry=ia·ib + (ia⊕ib)·icarry

可見,每乙個全加器的運算中,ia、ib都是已提供的,只有icarry需要低位傳遞過來,這也是效率低的原因,只要將icarry的值通過組合邏輯電路直接計算得到,就可省去等待進製的時間;

設第1位到第2位的進製為c1,輸入分別為a1、b1及c0,設g1=a1·b1,稱為本地進製函式,p1=a1⊕b1稱為傳遞進製函式,則有:

c1=a1·b1+(a1⊕b1)·c0=g1+p1·c0,

同理有:

c2=a2·b2+(a2⊕b2)·c1=g2+p2·c1=g2+p2·(g1+p1·c0)

=g2+p2·g1+p2·p1·c0;即:

c2=g2+p2·g1+p2·p1·c0;

c3=g3+p3·g2+p3·p2·g1+p3·p2·p1·c0;

c4=g4+p4·g3+p4·p3·g2+p4·p3·p2·g1+p4·p3·p2·p1·c0;

c5=g5+p5·g4+p5·p4·g3+p5·p4·p3·g2+p5·p4·p3·p2·g1+p5·p4·p3·p2·p1·c0;

c6=g6+p6·g5+p6·p5·g4+p6·p5·p4·g3+p6·p5·p4·p3·g2+p6·p5·p4·p3·p2·g1+p6·p5·p4·p3·p2·p1·c0;

c7=g7+p7·g6+p7·p6·g5+p7·p6·p5·g4+p7·p6·p5·p4·g3+p7·p6·p5·p4·p3·g2+p7·p6·p5·p4·p3·p2·g1+p7·p6·p5·p4·p3·p2·p1·c0;

c8=g8+p8·g7+p8·p7·g6+p8·p7·p6·g5+p8·p7·p6·p5·g4+p8·p7·p6·p5·p4·g3+p8·p7·p6·p5·p4·p3·g2+p8·p7·p6·p5·p4·p3·p2·g1+p8·p7·p6·p5·p4·p3·p2·p1·c0;

可見位數越多,進製的表示式越複雜,將序列進製變為並行進製是典型的用增加成本的方式加快執行速度,即用money換取time;

如下為4位並行加法器的程式框圖,之所以沒有畫8位並行加法器主要是8位的加法器連線太多,導致根本不能看清楚,有興趣的可以嘗試畫畫,保證您畫到想吐^-^;

另外需要說明,為了使連線盡可能少,故使用了很多的區域性變數,但是labview是資料驅動的語言(實際的計算機執行也類似於資料驅動,即資料流有一定的順序),而使用了全域性變數後,破壞了原來的資料流,所以可能導致運算錯誤,為了解決資料流混亂的問題,使用了順序結構;

第一幀:將整數化為布林陣列;

第二幀:計算本地進製函式g和傳遞進製函式p;

第三幀:將資料送入全加器中進行計算;

該程式中,由於空間有限,沒有畫出該4位加法器的進製c4,ocarry直接輸出為0;

實驗所得前面板如下:

Labview設計計算機 加法器 1

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