Addition mit Carry

[Duke Scarring (Gast)]

Hallo Forum!

Gesucht wird eine schnelle Addition, die einen eventuellen Überlauf 
gleich mit addiert.
Hintergrund ist die Berechung von UDP-Checksummen.
Bisher verwende ich zwei Additionen:

function udp_checksum( valuea : unsigned( 15 downto 0); 
                       valueb : unsigned( 15 downto 0)) return unsigned is
    variable addcarry: unsigned( 16 downto 0);
    variable result:   unsigned( 15 downto 0);
begin
    addcarry := resize( valuea, addcarry'length) + valueb;
    result   := addcarry( 16 downto 16)          + addcarry( 15 downto 0);
    return result;
end function udp_checksum;

Geht das auch eleganter, sprich ohne zwei Additionen hintereinander?
Wie wurde das z.B. beim Z80 gelöst? Da gibt es auch einen ADC (add with 
carry) Befehl?

Duke

[Klaus F. (kfalser)]

Bei einer Addition mit Carry wird das Carry-Bit aus der vorhergehenden 
Addition übernommen und ergibt wieder ein neues Carry-Bit für die 
nächste Addition, oder?

Das macht jedenfalls ein MC, wie der Z80.

[Duke Scarring (Gast)]

Stimmt, da habe ich was durcheinander gebracht.
Dann wird es wahrscheinlich nichts mit der Optimierung.

Duke

[Sigi (Gast)]

CarryIn und CarryOut für A+B:

Sei A,B : std_logic_vector(n-1 downto 0)

Damit:
A2 <= '0' & A & CarryIn
B2 <= '0' & B & '0'
C2 <= A2 + B2

CarryOut <= C2(n+1)     (oder n?)

(kostet kaum mehr Zeit als eine "normale" Addition)

[Stefan Weide (Gast)]

Für diese Art der Prüfsummenbildung würde ich einen Carry-Select-Adder 
empfehlen.

Das würde dann in etwa so aussehen:

function udp_checksum( valuea : unsigned( 15 downto 0); 
                       valueb : unsigned( 15 downto 0)) return unsigned is
    variable addAB: unsigned( 16 downto 0);
    variable addAB1: unsigned( 15 downto 0);
    variable result:   unsigned( 15 downto 0);
begin
    addAB := resize( valuea, addAB'length) + valueb;
    addAB1 := valuea + valueb + 1;
    if addAB(addAB'left)='0' then
      result   := addAB( 15 downto 0);
    else
      result   := addAB1( 15 downto 0);
    end if;
    return result;
end function udp_checksum;

Damit werden die Additionen nicht mehr Kaskadiert und du solltest die 
maximal mögliche Frequenz erzielen.

[Josef G. (bome)]

Sigi schrieb:
> A2 <= '0' & A & CarryIn
> B2 <= '0' & B & '0'

Muss heissen:
  A2 <= '0' & A & CarryIn
  B2 <= '0' & B & '1'

[berndl (Gast)]

Duke Scarring schrieb:
> Dann wird es wahrscheinlich nichts mit der Optimierung.

Evtl. eine Mischung aus "carry lookahead" und "ripple carry"?

Also z.B. jeweils 4 Bit als schnellen "carry lookahead" bauen und dann 
das ganze mit "ripple carry" Addierern zusammenbauen. Kostet halt mehr 
HW...