行波進位英文解釋翻譯、行波進位的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【計】 ripple carry

分詞翻譯：

行波的英語翻譯：

travelling wave
【計】 progressive wave; traveling wave
【化】 travelling wave

進位的英語翻譯：

carry
【計】 C; carry

專業解析

行波進位（Ripple Carry）是數字電路設計中加法器實現的一種基礎進位傳遞機制。其核心特點是進位信號從最低有效位（LSB）向最高有效位（MSB）依次逐級傳遞，形似水波擴散，因此得名。在二進制加法運算中，每一位的進位輸出（Carry-out）直接作為下一位的進位輸入（Carry-in），形成鍊式結構。

1. 工作原理與數學表達

行波進位加法器由多個全加器（Full Adder）串聯構成。設兩個n位二進制數分别為$A=A{n-1}A{n-2}...A0$和$B=B{n-1}B_{n-2}...B_0$，則第i位的和$S_i$與進位$C_i$滿足： $$ S_i = A_i oplus Bi oplus C{i-1} $$ $$ C_i = (A_i cdot Bi) + (C{i-1} cdot (A_i oplus Bi)) $$ 其中初始進位$C{-1}=0$。進位信號需依次計算$C_0 rightarrow C1 rightarrow ... rightarrow C{n-1}$，導緻總延遲與位數成正比。

2. 性能特點

優點：結構簡單，硬件成本低，適合教學演示和低功耗場景。
缺點：傳播延遲為$O(n)$，在高位寬（如32位以上）運算中效率顯著下降，因此現代處理器多采用超前進位（Look-ahead Carry）等優化方案。

3. 應用場景

主要見于入門級數字邏輯實驗、簡易計算單元及對速度要求不高的嵌入式系統。加州大學伯克利分校的《數字集成電路設計》課程指出，行波進位是理解更複雜進位機制的基礎模型。

網絡擴展解釋

行波進位是數字電路中加法器設計的一種基礎進位方式，其核心特點是進位信號逐級傳遞，即高位運算需等待低位進位完成後才能進行。以下是詳細解釋：

1.定義與結構

逐級傳遞機制：行波進位加法器（Ripple Carry Adder）由多個全加器串聯構成，每個全加器的進位輸出（COUT）直接連接到下一高位全加器的進位輸入（CIN）。例如，計算4位二進制數時，第1位産生的進位需依次傳遞到第2、3、4位，最終完成全部運算。
基本組成單元：依賴全加器（輸入包括加數、被加數及低位進位，輸出為和與進位）。

2.特點與優缺點

延遲問題：由于進位信號需逐級傳遞，總延遲時間與位數成正比。例如，一個N位加法器的延遲為單級全加器延遲的N倍。這限制了高速計算場景的應用。
結構簡單：電路設計複雜度低，僅需串聯全加器，適合低功耗或對速度要求不高的場景。

3.對比其他進位方式

與超前進位對比：超前進位（Lookahead Carry）通過并行計算所有進位，減少延遲，但電路複雜度高。行波進位則犧牲速度換取設計簡易性。

4.應用場景

主要用于教學示例或低位數運算（如4位微處理器），實際工程中多結合超前進位等優化技術以平衡速度與複雜度。

行波進位通過串行傳遞進位實現加法，結構簡單但速度受限，是理解更複雜進位方式（如超前進位）的基礎。