Python纹波进位加法器？

Question

我目前正在离散数学课上做一个项目，我们必须编写代码：

1.）RippleCarryAdder：这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：这是一个用于添加n位整数的电路。参数：

^{pr2}$

我已经对半加和全加器进行了编码。

我了解Ripple Carry的基本概念。我只是很难把它写成代码。任何帮助都将不胜感激！在

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

五位加法器应该很简单，你只需将一个半加法器和四个全加法器粘在一起：

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'

无限大小版本本质上是相同的，您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：

^{pr2}$

如果你想的话，你可以让逻辑更简单。如果可以将始终为零的carry_in线传递给第一个，并且如果有一个简单的方法可以将最后一个carry_out连接到{}（我想一个具有相同输入两次的OrGate可以用于后一个）。在