Question

我目前正在离散数学课上做一个项目，我们必须编码：

1。） RippleCarryAdder ：它是一个用于添加固定大小的5位整数的电路。参数：

x_array: operand 1, i.e. an array of 5 wires
y_array: operand 2, i.e. an array of 5 wires
s_array: sum, i.e. an array of 6 wires

2。） RippleCarryAdder ：它是一个用于添加n位整数的电路。参数：

x_array: operand 1, i.e. an array of n wires
y_array: operand 2, i.e. an array of n wires
s_array: sum, i.e. an array of (n+1) wires

我已经编写了半加全加法器。

我理解Ripple Carry的基本概念。我只是很难把它放在代码中。任何帮助将不胜感激！

代码：

#!/usr/bin/python3

import unittest
from digital_circuit_core import *

class InputLengthException( Exception ): pass

class MyPrettySimulator( Simulator ):

def HalfAdder(self, a, b, s, c):
    # internal wires
    d = self.Wire('d-wire')
    e = self.Wire('e-wire')

    self.OrGate(a, b, d)
    self.AndGate(a, b, c)
    self.Inverter(c, e)
    self.AndGate(d, e, s)

    return 'ok'


def FullAdder(self, a, b, c_in, s, c_out):
    # internal wires
    d = self.Wire()
    c1 = self.Wire()
    c2 = self.Wire()

    self.HalfAdder(b, c_in, d, c1)
    self.HalfAdder(a, d, s, c2)
    self.OrGate(c1, c2, c_out)      

    return 'ok'

def RippleCarryAdder_5_bits(self, x_array, y_array, s_array ):

    ############# YOUR CODE HERE ###############

    return 'ok'  

def RippleCarryAdder(self, x_arr, y_arr, s_arr):

    ############ YOUR CODE HERE ############

    return 'ok'

Answer 1

五位加法器应该非常简单，只需将半加法器和4个全加器组合在一起：

def RippleCarryAdder_5_bits(self, x_array, y_array, s_array ):
    # internal wires
    c0 = self.Wire()
    c1 = self.Wire()
    c2 = self.Wire()
    c3 = self.Wire()

    self.HalfAdder(x_array[0], y_array[0], s_array[0], c0)
    self.FullAdder(x_array[1], y_array[1], c0, s_array[1], c1)
    self.FullAdder(x_array[2], y_array[2], c1, s_array[2], c2)
    self.FullAdder(x_array[3], y_array[3], c2, s_array[3], c3)
    self.FullAdder(x_array[4], y_array[4], c3, s_array[4], s_array[5])

    return 'ok'

无限大小的版本基本相同，你只需使用循环来处理无限数量的位，而不是硬编码特定的数字：

def RippleCarryAdder(self, x_arr, y_arr, s_arr):
    # handle first bit manually
    carry_out = self.Wire()
    self.HalfAdder(x_array[0], y_array[0], s_array[0], carry_out)

    # handle all middle bits with a loop
    for x, y, s in zip(x_arr[1:-1], y_arr[1:-1], s_arr[1:-2]):
        carry_in = carry_out
        carry_out = self.Wire()
        self.FullAdder(x, y, carry_in, s, carry_out)

    # handle last bit manually too
    self.FullAdder(x_array[-1], y_array[-1], carry_out, s_array[-2], s_array[-1])

    return 'ok'

如果你也想要，你可能会使逻辑变得更简单。如果您可以将始终为零的carry_in线传递给第一个，并且如果有一种简单的方法可以将最终carry_out连接到{{1 （我猜两个输入相同的s_array[-1]可能适用于后者）。

Python Ripple携带加法器？

1 个答案: