有關(guān)加法器的知識(shí)，加法器是用來(lái)做什么的，故名思義，加法器是為了實(shí)現(xiàn)加法的，它是一種產(chǎn)生數(shù)的和的裝置，那么加法器的工作原理是什么，為什么要采用加法器，下面具體來(lái)看下。

一、加法器的原理

加法器是為了實(shí)現(xiàn)加法的，即是產(chǎn)生數(shù)的和的裝置。加數(shù)和被加數(shù)為輸入，和數(shù)與進(jìn)位為輸出的裝置為半加器。如果加數(shù)、被加數(shù)與低位的進(jìn)位數(shù)為輸入，而和數(shù)與進(jìn)位為輸出則為全加器。常用作計(jì)算機(jī)算術(shù)邏輯部件，執(zhí)行邏輯操作、移位與指令調(diào)用。

對(duì)于1位的二進(jìn)制加法，有五個(gè)的相關(guān)量：1，被加數(shù)A，2，被加數(shù)B，3，前一位的進(jìn)位CIN，4，此位二數(shù)相加的和S，5，此位二數(shù)相加產(chǎn)生的進(jìn)位COUT。前三個(gè)量為輸入量，后兩個(gè)量為輸出量，五個(gè)量均為1位。

對(duì)于32位的二進(jìn)制加法，也有五個(gè)相關(guān)量：1，被加數(shù)A（32位），2，被加數(shù)B（32位），3，前一位的進(jìn)位CIN（1位），4，此位二數(shù)相加的和S（32位），5，此位二數(shù)相加產(chǎn)生的進(jìn)位COUT（1位）。

二、采用加法器的原因

如果需要實(shí)現(xiàn)32位的二進(jìn)制加法，一種自然想法就是將1位的二進(jìn)制加法重復(fù)32次（即逐位進(jìn)位加法器），這么做無(wú)疑是可行且易行的，但由于每一位的CIN都是由前一位的COUT提供的，所以第2位必須在第1位計(jì)算出結(jié)果后，才能開(kāi)始計(jì)算；第3位必須在第2位計(jì)算出結(jié)果后，才能開(kāi)始計(jì)算等。而最后的第32位必須在前31位全部計(jì)算出結(jié)果后，才能開(kāi)始計(jì)算。這種方法使得實(shí)現(xiàn)32位的二進(jìn)制加法所需的時(shí)間是實(shí)現(xiàn)1位的二進(jìn)制加法的時(shí)間的32倍。

可見(jiàn)，上述方法是將32位的加法1位1位串行進(jìn)行，需要縮短進(jìn)行的時(shí)間，就要設(shè)法使上敘進(jìn)行過(guò)程并行化。

逐位進(jìn)位加法器，在每一位的計(jì)算時(shí)，都在等待前一位的進(jìn)位。那么不妨預(yù)先考慮進(jìn)位輸入的所有可能，對(duì)于二進(jìn)制加法來(lái)說(shuō)，就是0與1兩種可能，并提前計(jì)算出若干位針對(duì)這兩種可能性的結(jié)果。等到前一位的進(jìn)位來(lái)到時(shí)，可以通過(guò)一個(gè)雙路開(kāi)關(guān)選出輸出結(jié)果。這就是進(jìn)位選擇加法器的思想。

提前計(jì)算多少位的數(shù)據(jù)為宜？

同為32位的情況：線形進(jìn)位選擇加法器，方法是分N級(jí)，每級(jí)計(jì)算32/N位；平方根進(jìn)位選擇加法器，考慮到使兩個(gè)路徑（1，提前計(jì)算出若干位針對(duì)這兩種可能性的結(jié)果的路徑，2，上一位的進(jìn)位通過(guò)前面的結(jié)構(gòu)的路徑）的延時(shí)達(dá)到相等或是近似方法，或是2345666即第一級(jí)相加2位，第二級(jí)3位，第三級(jí)4位，第四級(jí)5位，第五級(jí)6位，第六級(jí)6位，第七級(jí)6位；或是345677即第一級(jí)相加3位，第二級(jí)4位，第三級(jí)5位，第四級(jí)6位，第五級(jí)7位，第六級(jí)7位。