Carry switch adder

Az elektronikában a carry-toggle összeadó az összeadó egy speciális megvalósítása , amely egy logikai kapu, amely két bites szám bites összegét számítja ki. A hordozókapcsoló-összeadó egyszerű, de gyorsabb, a kapumélység szintje .

A hordozókapcsolós összeadó általában két soros átviteli összeadóból és egy multiplexerből áll . Két n-bites szám összeadásával a hordozható összeadó két összeadót hoz létre (ezért két egymást követő átviteli összeadóra van szükség), hogy kétszer hajtsa végre a számítást, egyszer nulla, a másik pedig egyet feltételezve. A két eredmény kiszámítása után a multiplexer kiválasztja a helyes összeget és a helyes átvitelt, miután a helyes átvitel ismert.

Az egyes átviteli kapcsolóblokkokban lévő bitek száma lehet azonos vagy nem. Azonos méretű blokkok esetén az optimális késleltetés egy méretű blokknál jelentkezik . Nem egyenlő méretű blokkok esetén a blokkméretnek az A és B tag bemeneteitől a hordozó kimenetig egy késleltetéssel kell rendelkeznie, amely egyenlő az előtte lévő multiplexer lánc késleltetésével, hogy a kimeneti átvitel csak egyszer kerüljön kiszámításra. . a késleltetés az azonos blokkok méretének deriváltja, ahol a teljes hozzáadott elemek blokkonkénti ideális száma egyenlő a hozzáadott bitek számának négyzetgyökével, mivel ez azonos számú multiplexer késleltetést ad.

Alapvető építőelem

Fent látható egy átvitelváltó összeadó alapvető építőeleme, ahol a blokk mérete 4. Két 4 bites soros átviteli összeadó van multiplexelve, ahol az eredményül kapott hordozó és összeg biteket a hordozó bemenet váltja át. Mivel az egyik soros átviteli összeadó 0-s átviteli bemenetet, a másik pedig 1-es átviteli bemenetet feltételez, annak váltása, hogy melyik összeadónak volt helyes tippje a tényleges átviteli bemenettel, a kívánt eredményt hozza.

Adder azonos méretű blokkokkal

Három ilyen blokkból és egy 4 bites átviteli szekvencia összeadóból hozható létre egy 16 bites, 4-es méretű, azonos blokkokkal. Mivel a bemeneti átvitel a számítás elejétől ismert, az első négy bithez nincs szükség a átvitelkapcsoló blokkra. Ennek az összeadónak a késleltetése négy teljes összeadó késleltetés, plusz három multiplexer késleltetés.

Adder egyenlőtlen méretű blokkokkal

Hasonló módon hozható létre egy 16 bites, nem egyenlő blokkmérettel rendelkező, hordozható összeadó. Itt mutattunk egy összeadót 2-2-3-4-5 méretű blokkokkal. Ez a partíció ideális, ha a teljes összeadó késleltetés megegyezik a multiplexer késleltetésével, ami nem valószínű. A teljes késleltetés két teljes összeadó késleltetés és négy multiplexer késleltetés. Megpróbáltuk egyenlővé tenni a két hordozóláncon keresztüli késleltetést és az előző szakasz átviteli késleltetését.

Kombináció más struktúrák összeadóival

Ez az összeadó kialakítás kiegészíthető egy átviteli összeadóval a multiplexer bemenetek generálására, így még jobb teljesítményt nyújt, mint egy párhuzamos előtag-összeadó, miközben potenciálisan csökkenti a területet. Egy példa látható a Cogge-Stone adder cikkben .

Linkek