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复杂的算法数字逻辑电路是由基本运算逻辑、数据流动控制逻辑和接口逻辑电路所构成的。对基本运算逻辑的深入了解是设计复杂算法逻辑系统电路结构的基本功。虽然Verilog硬件描述语言能帮助我们自动地综合出极其复杂的组合和时序电路，并帮助我们对所设计的电路进行全面细致的验证，但对于速度要求很高的特殊数字信号处理电路，其结构还是由设计者来定夺。为了提高算法的运算速度除了提高制造工艺技术外，逻辑结构设计是最重要的环节。而设计出结构合理的基本运算组合电路是算法逻辑结构设计的基础，只有深入理解复杂组合电路的许多基本特点，才有可能通过电路结构的改进来提高算法逻辑系统的基本时钟速度，为结构合理的高速复杂算法的数字逻辑系统的构成打下坚实的基础。 这部分知识应该是数字系统的内容，在实现算法时(如卷积运算和快速富里叶变换），常常用到加法运算，由于多位并行加法器是由多层组合逻辑构成，加上超前进位形成逻辑虽然减少了延迟，但还是有多级门和布线的延迟，而且随着位数的增加延迟还会积累。由于加法器的延迟，使加法器的使用频率受到限制，这是指计算的节拍（即时钟）必须要大于运算电路的延迟，只有在输出稳定后才能输入新的数进行下一次运算。如果设计的是32位或64位的加法器，延迟就会更大。为了加快计算的节拍，可以在运算电路的组合逻辑层中加入多个寄存器组来暂存中间结果。也就是采用数字逻辑设计中常用的流水线（ pipe line )办法，来提高运算速度，以便更有效地利用该运算电路，我们也可以根据情况增加运算器的个数，以提高计算的并行度。Veilog加法模型表达式如下：
可以继续增大，改成16位加法器，模型如下 这样设计的加法器在行为仿真时是没有延时的。借助综合器，可以根据以上Verilog HDL源代码自动将其综合成典型的加法器电路结构。综合器有许多选项可供设计者选择，以便用来控制自动生成电路的性能。设计者可以考虑提高电路的速度，也可以考虑节省电路元件以减少电路占用硅片的面积。综合器会自动根据选项为你挑选一种基本加法器的结构。有的高性能综合器还可以根据用户对运算速度的要求插入流水线结构，来提高运算器的性能。可见在综合工具的资源库中存有许多种基本的电路结构，通过编译系统的分析，自动为设计者选择一种电路结构，随着综合器的日益成熟它的功能将越来越强。然后设计者还需通过布局布线工具生成具有布线延迟的电路，再进行后仿真，便可知道该加法器的实际延时。根据实际的延迟便可以确定使用该运算逻辑的最高频率。若需要重复使用该运算器，则需要在控制数据流动的状态机中为其安排必要的时序。
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