进位保留加法器英文解释翻译、进位保留加法器的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【电】 carry-save adder

分词翻译：

进位的英语翻译：

carry
【计】 C; carry

保留的英语翻译：

keep down; reserve; retain; save; withhold; reservation
【计】 hold
【化】 retention
【医】 retention
【经】 retain

加法器的英语翻译：

adder; summator
【计】 A; adder; adding device; ADDR; AU; summer; summing unit
three input adder

专业解析

进位保留加法器（Carry-Save Adder，CSA）是数字电路设计中用于高效执行多操作数加法的组合逻辑电路。其核心特征是通过并行处理进位信号来减少计算延迟，在乘法器、DSP芯片和大规模累加运算中广泛应用。

从结构上看，进位保留加法器由多个全加器（Full Adder）构成。每个全加器对三个输入位（两个加数位和一个进位输入位）进行运算，产生两个输出：和位（$S = A oplus B oplus C{in}$）和进位位（$C{out} = (A cdot B) + (C_{in} cdot (A oplus B))$），其中$oplus$表示异或运算。与传统进位传播加法器不同，CSA将中间进位信号直接传递至下一级而非立即参与当前计算，这种"进位保留"特性使得多个数的加法可在$O(1)$时间复杂度内完成。

典型应用场景包括：

树形乘法器架构中部分积的快速累加
高性能计算芯片的浮点运算单元
密码学处理器的模乘运算加速
FPGA逻辑资源优化设计

根据IEEE标准754-2019对浮点运算单元的要求，进位保留技术能有效降低关键路径延迟（参考文献：《IEEE Standard for Floating-Point Arithmetic》）。加州大学伯克利分校的《数字集成电路设计》课程实验手册（EE141课程资料）详细描述了其晶体管级实现方案。

网络扩展解释

进位保留加法器（Carry-Save Adder，CSA）是一种用于高效处理多操作数加法的数字电路设计，尤其在乘法运算和累加运算中广泛应用。其核心思想是通过保留进位信息而非立即传播进位，减少加法过程中的延迟。

核心原理

并行处理进位
传统加法器（如行波进位加法器）需要逐级传递进位信号，导致延迟随位数线性增加。而进位保留加法器将每个位的进位输出独立保留，不直接传递到高位，从而允许不同位的进位并行计算。
三输入加法结构
进位保留加法器通常由多个全加器（Full Adder）组成，每个全加器同时处理三个输入：
- 两个加数的当前位（如 (A_i) 和 (B_i)）
- 前一级的进位保留信号（如 (C_{i-1})）输出为当前位的和（(S_i)）和新的进位保留信号（(C_i)）。
保留进位，延迟合并
进位信号被保存并在后续步骤中与其他进位或部分积合并，最终通过一个快速加法器（如超前进位加法器）将所有保留的进位整合为最终结果。

优势与应用

减少延迟：通过避免进位传播，多操作数加法的时间复杂度从 (O(n)) 降低到 (O(log n))（如结合华莱士树结构）。
硬件效率：适合大规模集成电路设计，尤其在乘法器中用于部分积的快速累加。
典型场景：数字信号处理器（DSP）、加密算法硬件加速、高精度算术运算单元。

示例流程

假设需计算 (A + B + C)：

第一级CSA将 (A) 和 (B) 相加，生成和 (S_1) 与进位 (C_1)；
第二级CSA将 (S_1) 和 (C) 相加，生成和 (S_2) 与进位 (C_2)；
最终通过传统加法器合并 (S_2) 和 (C_2)，得到结果。

这种设计通过分阶段处理进位，显著提升了多操作数加法的效率。