超前进位加法器的原理是什么？

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超前进位加法器

        超前进位加法器的思想：三步运算。
        1，由输入的A，B算出每一位的G，P；
        2，由各位的G，P算出每一位的GN：0，PN：0；
        3，由每一位的GN：0，PN：0与CIN算出每一位的COUT，S。

其中第1，3步显然是可以并行处理的，计算的主要复杂度集中在了第2步。
第2步的并行化，也就是实现GN：0，PN：0的点运算分解的并行化。
这种思想的产生，基于对加法器的分析。
令G = AB，P = A⊕B，则COUT（G，P） = G + PCIN，S（G，P）=P⊕CIN。
由此，A，B，CIN，S，COUT五者的关系，变为了G，P，CIN，S，COUT五者的关系。
再由点运算（•），（G，P）•（G’，P’）=（G + PG’,PP’），可以分解（G 3：2,P3：2） =（G3，P3）•（G2，P2）。
设计加法器时，忽略CIN，将COUT并入S，使之成为S的第33位，则只有三个量：A，B，S。
将A对应alu_in1[31：0]，B对应alu_in2[31：0]，S对应add_out[32：0]。
这样前两者便是加法器中的input，最后一个便是加法器中的output。
顶层模块的接口就是以上三个。

在典型32位的超前进位加法器设计中，将三步运算中的第1，3步各用一个子模块实现，将第2步的运算分为五步，每一步用一个子模块实现，顶层共有7个模块。
        从左至右，第一级由输入数据生成G，P。
        然后是第二，三，四，五，六级，共5级点运算。
        最后第七级，由前六级的结果产生和add_out[31:0]与进位add_out[32]。
        可以看出，这七级是串行执行的关系。

给你一个实例：你看看就知道了！
module add_ahead(sum,cout,a,b,cin);
output[7:0] sum;
output cout;
input[7:0] a,b;
input cin;
wire[7:0] G,P;
wire[7:0] C,sum;

assign G[0]=a[0]&b[0];            //产生第0位本位值和进位值
assign P[0]=a[0]|b[0];
assign C[0]=cin;
assign sum[0]=G[0]^P[0]^C[0];

assign G[1]=a[1]&b[1];        //产生第1位本位值和进位值
assign P[1]=a[1]|b[1];
assign C[1]=G[0]|(P[0]&cin);
assign sum[1]=G[1]^P[1]^C[1];

assign G[2]=a[2]&b[2];        //产生第2位本位值和进位值
assign P[2]=a[2]|b[2];
assign C[2]=G[1]|(P[1]&C[1]);
assign sum[2]=G[2]^P[2]^C[2];

assign G[3]=a[3]&b[3];        //产生第3位本位值和进位值
assign P[3]=a[3]|b[3];
assign C[3]=G[2]|(P[2]&C[2]);
assign sum[3]=G[3]^P[3]^C[3];

assign G[4]=a[4]&b[4];        //产生第4位本位值和进位值
assign P[4]=a[4]|b[4];
assign C[4]=G[3]|(P[3]&C[3]);
assign sum[4]=G[2]^P[2]^C[2];

assign G[5]=a[5]&b[5];         //产生第5位本位值和进位值
assign P[5]=a[5]|b[5];
assign C[5]=G[4]|(P[4]&C[4]);
assign sum[5]=G[5]^P[5]^C[5];

assign G[6]=a[6]&b[6];        //产生第6位本位值和进位值
assign P[6]=a[6]|b[6];
assign C[6]=G[5]|(P[5]&C[5]);
assign sum[6]=G[6]^P[6]^C[6];

assign G[7]=a[7]&b[7];         //产生第7位本位值和进位值
assign P[7]=a[7]|b[7];
assign C[7]=G[6]|(P[6]&C[6]);
assign sum[7]=G[7]^P[7]^C[7];
assign cout=G[7]|(P[7]&C[7]);     //产生最高位进位输出
endmodule