第三信號(hào)中 分別包括進(jìn)位值生成信號(hào)和進(jìn)位值傳播信號(hào)。
[0046] 本實(shí)施例提供中的進(jìn)位值生成裝置120還包括3個(gè)第四組合邏輯單元122b和6個(gè) 進(jìn)位生成邏輯單元123,其中，第1個(gè)第四組合邏輯單元122b的輸入端連接到第3個(gè)和第4 個(gè)組合邏輯模塊122的輸出端，第2個(gè)第四組合邏輯單元122b的輸入端連接到第5個(gè)和第 6個(gè)組合邏輯模塊122的輸出端，第3個(gè)第四組合邏輯單元122b的輸入端連接到第6個(gè)和 第7個(gè)組合邏輯模塊122的輸出端，第1個(gè)進(jìn)位生成邏輯單元123的輸入端連接到第1個(gè)和 第2個(gè)組合邏輯模塊122的輸出端，第2個(gè)進(jìn)位生成邏輯單元123的輸入端連接到第1個(gè) 進(jìn)位生成邏輯單元123的輸出端和第3個(gè)組合邏輯模塊122的輸出端，第3個(gè)進(jìn)位生成邏 輯單元123的輸入端連接到第1個(gè)進(jìn)位生成邏輯單元123的輸出端和第1個(gè)第四組合邏輯 單元122b的輸出端，第4個(gè)進(jìn)位生成邏輯單元123的輸入端連接到第3個(gè)進(jìn)位生成邏輯單 元123的輸出端和第5個(gè)組合邏輯模塊122的輸出端，第5個(gè)進(jìn)位生成邏輯單元123的輸 入端連接到第3個(gè)進(jìn)位生成邏輯單元123的輸出端和第2個(gè)第四組合邏輯單元122b的輸 出端，第6個(gè)進(jìn)位生成邏輯單元123的輸入端連接到第3個(gè)進(jìn)位生成邏輯單元123的輸出 端和第3個(gè)第四組合邏輯單元122b的輸出端；并且，第1個(gè)組合邏輯模塊122的輸出端和 6個(gè)進(jìn)位生成邏輯單元123的輸出端--對(duì)應(yīng)的連接到7個(gè)4位運(yùn)算單元112的進(jìn)位輸入 端，其中，第1個(gè)組合邏輯模塊122輸出的第三信號(hào)中的進(jìn)位值生成信號(hào)具體為輸入到第1 個(gè)4位運(yùn)算單元122的進(jìn)位信號(hào)，該第三信號(hào)中的進(jìn)位值轉(zhuǎn)播信號(hào)作為第1個(gè)進(jìn)位生成邏 輯單元123的一個(gè)輸入信號(hào)，另外，第2個(gè)到第7個(gè)組合邏輯模塊122輸出的第三信號(hào)均作 為與其連接的邏輯單元的輸入信號(hào)。需要說(shuō)明的是，圖3所示實(shí)施例中的第一控制信號(hào)輸 入端Cinl連接在第1個(gè)組合邏輯模塊122的輸入端，其作用與上述實(shí)施例中第一控制信號(hào) 輸入端Cinl的作用相同，同樣可以通過(guò)設(shè)置該第一控制信號(hào)輸入端C inl的輸入值實(shí)現(xiàn)減法 運(yùn)算。
[0047] 進(jìn)一步地，圖3所示實(shí)施例中的混合型加法器100的進(jìn)位值生成裝置120還包括 6個(gè)緩沖器124,第1個(gè)緩沖器124連接在第1個(gè)組合邏輯模塊122的輸出端與第1個(gè)4位 運(yùn)算單元112的輸入端之間，第2個(gè)緩沖器124連接在第1個(gè)進(jìn)位生成邏輯單元123的輸 出端與第2個(gè)4位運(yùn)算單元112的輸入端之間，第3個(gè)緩沖器124連接在第3個(gè)組合邏輯 模塊122的輸出端與第2個(gè)進(jìn)位生成邏輯單元123的輸入端之間，第4個(gè)緩沖器124連接 在第5個(gè)組合邏輯模塊122的輸出端與第4個(gè)進(jìn)位生成邏輯單元123的輸入端之間，第5 個(gè)緩沖器124連接在第2個(gè)第四組合邏輯單元122b的輸出端與第5個(gè)進(jìn)位生成邏輯單元 123的輸入端之間，第6個(gè)緩沖器124連接在第7個(gè)組合邏輯模塊122的輸出端與第3個(gè)第 四組合邏輯單元122b的輸入端之間。如圖2所示，本實(shí)施例在進(jìn)位值生成裝置120中由于 連接較長(zhǎng)而可能造成延遲較大的位置設(shè)置有緩沖器124,用于提高驅(qū)動(dòng)，最小化關(guān)鍵路徑上 的負(fù)載，從而增強(qiáng)信號(hào)強(qiáng)度、進(jìn)一步提高運(yùn)算速率。
[0048] 需要說(shuō)明的是，上述圖3用虛線框表示出第1個(gè)組合邏輯模塊122,其它6個(gè)組合 邏輯模塊122的結(jié)構(gòu)與其相同，4對(duì)輸入端均用于輸入操作數(shù)的對(duì)應(yīng)位數(shù)，該組合邏輯模塊 122中的第一、第二和第三邏輯單元以122a來(lái)表示，進(jìn)位值生成裝置120中的3個(gè)第四組合 邏輯單元以122b來(lái)表示，該第四組合邏輯單元122b的具體結(jié)構(gòu)和邏輯運(yùn)算能力與上述第 一、第二和第三邏輯單元122a相同。
[0049] 可選地，圖4為圖3所示實(shí)施例中第一組合邏輯單元的輸入輸出示意圖，圖5為 圖4所示第一組合邏輯單元的結(jié)構(gòu)示意圖，圖6為圖3所示實(shí)施例中進(jìn)位生成邏輯單元的 輸入輸出示意圖，圖7為圖6所示進(jìn)位生成邏輯單元的結(jié)構(gòu)示意圖，圖8為圖3所示實(shí)施 例中一種緩沖器的結(jié)構(gòu)示意圖，圖8中的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)對(duì)應(yīng)的操作位的位數(shù)是相同 的。請(qǐng)參考上述圖3到圖8,第一組合邏輯單元122a中包括兩種邏輯單元，具體為進(jìn)位生 成邏輯單元123和進(jìn)位傳播邏輯單元，圖4到圖7中，第一組合邏輯單元122a的2對(duì)輸入 端輸入的信號(hào)為Gi:k、Gk_1:j，和Pi:k、P k_1:j，1對(duì)輸出端輸出的信號(hào)為Gi:j、Pi:j，其中，G表示進(jìn) 位生成邏輯單元123的輸入和輸出，P表示進(jìn)位傳播邏輯單元的輸入和輸出，i、k、k-Ι和j 表示操作數(shù)的位數(shù)，并且i多k、k-l多j，圖5和圖7所示邏輯單元中的邏輯公式包括：Gi:J=Gu+PuGh:」，Pi:j= P i:kPk_1:j，其中，當(dāng) i 等于 k，k-1 等于 j 時(shí)，Gi:產(chǎn) G i，Pi:產(chǎn) P i，定義 第一控制輸入端的輸入為：Gc^ci= Cinl，初始值Pc^ci= 0 ;第二、第三和第四組合邏輯單元的結(jié) 構(gòu)和邏輯公式與上述圖5和圖7所示第一組合邏輯單元122a相同。從圖3可以看出，由于 求和運(yùn)算只需要進(jìn)位生成邏輯單元123的輸出信號(hào)G，所以進(jìn)位生成邏輯單元123均與4位 運(yùn)算單元112相連接，緩沖器124可以用來(lái)最小化關(guān)鍵路徑上的負(fù)載，其輸入信號(hào)和輸出信 號(hào)的邏輯關(guān)系式是相同的。
[0050] 進(jìn)一步地，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種高效混合型加法器，該高效混合型加法器并 非簡(jiǎn)單的將上述圖1所示混合型加法器100的N設(shè)置為更大的值而形成，而是采用上述圖 1或圖3所示實(shí)施例中的混合型加法器100的結(jié)構(gòu)，結(jié)合進(jìn)位選擇的方式形成的。如圖9 所示，為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種高效混合型加法器的結(jié)構(gòu)示意圖，本實(shí)施例具體以形成 64位高效混合型加法器10為例予以示出，該64位高效混合型加法器10包括：高位運(yùn)算模 塊11和低位運(yùn)算模塊12 ;所述高位運(yùn)算模塊11包括兩個(gè)并行的如圖3所示的混合型加法 器100和第二進(jìn)位選擇單元130, 一個(gè)混合型加法器100的進(jìn)位值為0,另一個(gè)混合型加法 器100的進(jìn)位值為1，兩個(gè)混合型加法器100的輸出端--對(duì)應(yīng)的連接到第二進(jìn)位選擇單 元130的兩個(gè)數(shù)據(jù)輸入端，第二進(jìn)位選擇單元130包括兩個(gè)數(shù)據(jù)輸入端，一個(gè)進(jìn)位輸入端和 一個(gè)輸出端；高位運(yùn)算模塊11用于根據(jù)第二進(jìn)位選擇單元130的進(jìn)位輸入端接收到進(jìn)位 信號(hào)，選擇兩個(gè)混合型加法器100中一個(gè)生成的運(yùn)算結(jié)果，并將所選擇的運(yùn)算結(jié)果通過(guò)輸 出端輸出；該第二進(jìn)位選擇單元130與圖2所示4位運(yùn)算單元112中的第一進(jìn)位選擇單元 114的作用相同。另外，低位運(yùn)算模塊12包括一個(gè)圖3所示的混合型加法器100,低位運(yùn)算 模塊12還包括低位輸出端和進(jìn)位輸出端Ctjut,低位輸出端作為高效混合型加法器10的低 32位輸出端，用于輸出加減法運(yùn)算結(jié)果Result [32:1]，進(jìn)位輸出端連接到第二進(jìn)位選擇單 元130的進(jìn)位輸入端，用于向第二進(jìn)位選擇單元130傳輸進(jìn)位信號(hào)，以使該高效混合型加法 器10進(jìn)行64位加減法運(yùn)算。
[0051] 與上述各實(shí)施例類似地，本實(shí)施例中低32位的運(yùn)算方式與上述圖3所示實(shí)施例相 同，高32位的運(yùn)算采用進(jìn)位選擇的結(jié)構(gòu)計(jì)算出操作數(shù)的33到64位的運(yùn)算結(jié)果，同樣計(jì)算 進(jìn)位信號(hào)分別為〇和1時(shí)的運(yùn)算結(jié)果，并根據(jù)從第32位獲取的進(jìn)位信號(hào)對(duì)已獲取的結(jié)果二 選一，直接輸出運(yùn)算結(jié)果；另外，同樣可以通過(guò)對(duì)低位運(yùn)算模塊12設(shè)置第一控制信號(hào)輸入 端Cinl，使得該高效混合型加法器10在第一控制信號(hào)輸入端Cinl的輸入為0時(shí)執(zhí)行加法運(yùn) 算，在第一控制信號(hào)輸入端Cinl的輸入值為1時(shí)執(zhí)行減法運(yùn)算，減法運(yùn)算的過(guò)程可用代碼描 述為：assign B = Src2~ {64 {Cinl}}。
[0052] 更進(jìn)一步地，本實(shí)施例提供的高效混合型加法器10,還包括設(shè)置于低位運(yùn)算模塊 12與第二進(jìn)位選擇單元130之間的模式選擇單元140,具體地，低位運(yùn)算模塊12的進(jìn)位輸 出端連接到模式選擇單元140的輸入端，模式選擇單元140的輸出端連接到第二進(jìn)位選擇 單元130的進(jìn)位輸入端，模式選擇單元140還包括模式選擇輸入端SIMD64和第二控制信 號(hào)輸入端(^^該模式選擇單元140在模式選擇輸入端SMD64的輸入為1時(shí)，選擇低位運(yùn) 算模塊12的低位輸出端(：_的輸出值，以使高效混合型加法器10執(zhí)行64位加減法運(yùn)算， 或者，該模式選擇單元140在模式選擇輸入端SIMD64的輸入為0時(shí)，選擇第二控制信號(hào) 輸入端Cin2的輸入值，以使高效混合型加法器10執(zhí)行2組32位單指令多數(shù)據(jù)流（Single Instruction Multiple Data，簡(jiǎn)稱為：SIMD)模式加減法運(yùn)算，即可以實(shí)現(xiàn)64位操作數(shù)定 點(diǎn)加減法的計(jì)算。圖9所示高效混合型加法器10中各輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的使用特征如 下表1所示：
[0053] 表 1
[0054]
[0055]
[0056] 上述符號(hào)位（Signl和Sign2)用于表示操作數(shù)的符號(hào)，具體為正數(shù)或負(fù)數(shù)，輸入的 位置與Cinl和Cin2相同。
[0057] 本實(shí)施例在上述圖1到圖8所示實(shí)施例提供的混合型加法器100的基礎(chǔ)上，進(jìn)一 步采用進(jìn)位選擇的方式，分別計(jì)算高4* (N+1)位和低4* (N+1)位的加減法運(yùn)算，從而構(gòu)成了 更高效的混合型加法器10,并且通過(guò)在高位運(yùn)算模塊11和低位運(yùn)算模塊12之間加入的模 式選擇單元140,使得該高效混合型加法器10可以實(shí)現(xiàn)兩種模式的運(yùn)算，具有對(duì)操作數(shù)進(jìn) 行定點(diǎn)運(yùn)算的能力，提高了本實(shí)施例提供的高效混合型加法器10的應(yīng)用范圍。