// ************************************************************************** //
//                                                                            //
//    eses                   eses                                             //
//   eses                     eses                                            //
//  eses    eseses  esesese    eses   Embedded Systems Group                  //
//  ese    ese  ese ese         ese                                           //
//  ese    eseseses eseseses    ese   Department of Computer Science          //
//  eses   eses          ese   eses                                           //
//   eses   eseses  eseseses  eses    University of Kaiserslautern            //
//    eses                   eses                                             //
//                                                                            //
// ************************************************************************** //
// This module implements carry-ripple addition of 2-complement numbers.      //
// Carry-ripple addition has depth O(N) and is therefore not optimal.         //
// ************************************************************************** //

macro N = 4;    // number of digits used
macro dval(x,i,k) = (i==k-1 ? -(x[i]?1:0) : (x[i]?1:0));
macro intval(x,k) = sum(i=0..k-1) (dval(x,i,k) * exp(2,i));


module IntAddCRA([N]bool ?x,?y,[N+1]bool s) {
    event [N]bool c; // carry digits
    event bool sN;
    c[0] = false;
    for(i=0..N-2)
        FullAdd(x[i],y[i],c[i],c[i+1],s[i]);
    FullAdd(!x[N-1],!y[N-1],c[N-1],sN,s[N-1]);
    s[N] = !sN;
    assert(intval(s,N+1) == intval(x,N) + intval(y,N));
}