Optellen en aftrekken zijn fundamentele bewerkingen in een digitaal systeem, controle systeem digitale signaalverwerking Deze systemen worden beïnvloed door de optellers en aftrekkers door zowel nauwkeurige als snelle bewerkingen te bieden. Optellers en aftrekkers spelen een essentiële rol in digitale systemen vanwege hun brede gebruik in andere digitale bewerkingen zoals vermenigvuldigen, aftrekken en delen. Daarom zal het verbeteren van de prestaties hiervan de uitvoering van binaire bewerkingen binnen een circuit bevorderen. De prestaties van het digitale circuit kunnen worden geschat door de werksnelheid, het lay-outgebied en het vermogensverlies te evalueren. Dit artikel bespreekt een overzicht van de parallelle opteller en parallelle aftrekker.
Wat zijn parallelle opteller en parallelle aftrekker?
De parallel adder en parallelle aftrekker bespreken voornamelijk de definities, werking, voor- en nadelen.
Wat is een parallelle opteller?
Een digitaal circuit dat wordt gebruikt om de optelling van twee binaire getallen en een i / p-carry uit te voeren, waarbij de lengte van een bit groter is dan een ander bit en parallel werkt met equivalente paren bits. De opstelling van de parallelle opteller kan worden gedaan door de volledige optellers (FA's) in een kettingmodel te rangschikken waarbij ze van elke volledige opteller (FA1) kan worden gekoppeld aan de carry i / p van de volgende volledige opteller (FA2) in de keten. Het diagram van de parallelle opteller wordt hieronder weergegeven.
parallel-opteller
De werking van een n-bit parallelle opteller kan worden gedaan door n-volledige optellers te gebruiken. Evenzo zijn voor de 2-bits parallelle opteller twee optellers vereist. Over het algemeen bevatten deze adders de logica van draag vooruit kijken om ervoor te zorgen dat de voortplanting van het dragen onder de toevoeging van de volgende fase de snelheid van het toevoegen niet beperkt.
Werking van Parallel Adder
Het parallelle opteldiagram wordt hierboven weergegeven. In dat, de eerste volledige opteller zoals FA1, kan de som als ‘S1’ worden gegenereerd door A1 en B1 toe te voegen met de carry ‘C1 '. De‘ C2 ’carry is verbonden met de tweede opteller in de keten.
Daarna gebruikt de tweede volledige opteller zoals FA2 de 'C2' carry-bit om de A2- en B2-invoerbits in te voegen om de som S2 & C3-carry te produceren. Evenzo gaat dit proces door voor de resterende volledige optellers totdat de nde volledige opteller de Cn-carrybit gebruikt om zijn invoer in te voegen zoals An & Bn om het laatste bit van de o / p te produceren met Cout (laatste carry-bit).
Wat is een parallelle aftrekker?
Een digitaal circuit dat wordt gebruikt om het rekenkundige verschil tussen twee binaire bitsparen te berekenen, staat bekend als een parallelle aftrekker. Hier in binaire bits is de lengte van één bit groter dan van andere bits. Het ontwerpen van deze aftrekker kan op verschillende manieren worden gedaan, zoals een combinatie van alle volledige aftrekkers of halve en volledige aftrekkers of alle FA's met de i / p van aftrekker complement. Het diagram van de parallelle aftrekker wordt hieronder weergegeven.
parallel-aftrekker
In de n-bit parallelle aftrekker kan de gewenste o / p worden bereikt door de n volledige aftrekkers in cascade te plaatsen. De aansluiting hiervan is vergelijkbaar met de 4-bit parallelle opteller. Het aftrekken hiervan kan worden gedaan van elke bit naar zijn parallelle bit. Als een lening wordt gegenereerd, plant deze zich voort tijdens de cascade van volledige aftrekker
Werking van parallelle aftrekker
Zoals getoond in het bovenstaande parallelle aftrekkerschema, kan de aftrekker worden gerangschikt met een combinatie van alle FA's met het aftrekkende complement i / p.
De procedure van aftrekken kan worden gedaan door de toevoeging van minuend met het 2-complement van aftrekker te overwegen. Zodat parallel aftrekken kan worden gedaan.
Het twee-complement van een getal kan worden gedaan door het binaire getal om te zetten in het 1-complement. Hier is het complement van 1 om het binaire getal te ontkennen. Hier, door 1 toe te voegen aan LSB bit van 1's complement, 2's complement kan worden bereikt.
Door het gebruiken van logische poorten , kan het 1-complement van ‘B’ worden bereikt via de NIET-logische poort & ‘1’ wordt tijdens de overdracht toegevoegd om het 2-complement van ‘B’ te krijgen. Verder wordt dit toegevoegd aan ‘A’ om de rekenkundige aftrekking uit te voeren.
Deze procedure gaat door tot de laatste volledige opteller zoals 'FAn' en het gebruikt de carry-bit 'Cn' om met zijn i / p 'An' op te nemen, evenals het 2-complement van 'Bn' om de laatste o / p-bit te produceren met laatste draagstuk 'Cout'.
Voordelen
De voordelen van een parallelle opteller en aftrekker omvatten de volgende.
- De werking van deze opteller of aftrekker is sneller in tegenstelling tot seriële opteller of aftrekker.
- De benodigde tijd voor optellen is niet afhankelijk van het aantal bits.
- Alle bits hierin worden tegelijkertijd opgeteld of afgetrokken, dus de o / p zal in parallelle vorm zijn.
- Het is niet duur.
- Deze zijn sneller in vergelijking met seriële tegenhangers.
Nadelen van parallelle opteller / parallelle aftrekker
De nadelen van een parallelle opteller en aftrekker omvatten de volgende.
- In een kettingproces moet elke volledige opteller wachten op de carry van de vorige opteller.
- Elke opteller / aftrekker in het kettingproces krijgt onmiddellijk invoer naar zijn poorten. Maar de poorten, zoals een carry of een leen, krijgen hun i / ps pas als de vorige opteller / aftrekker hun proces heeft voltooid.
- Er is dus vertraging opgetreden, dus het telt op als het nee. van FA's of volledige aftrekkers neemt toe.
- Het omvat niet eerder dragen tijdens het toevoegen.
- Daarom is het niet geschikt voor cascadering die wordt gebruikt bij het toevoegen van meerdere bits.
- Zodra FA's binnen een kettingopstelling worden gebruikt, kan de capaciteit van de uitvoeraandrijving worden verminderd.
Veelgestelde vragen
1). Wat is de opteller?
Een digitaal circuit dat wordt gebruikt om getallen op te tellen
2). Wat is aftrekker?
Een elektronisch logisch circuit dat wordt gebruikt om de ongelijkheid tussen twee binaire getallen te berekenen.
3). Wat zijn de verschillende soorten adders?
Het zijn halve adders, volledige adders en multi-bit adders.
4). Wat zijn multi-bit-adders?
Het zijn seriële adders en parallelle adders.
Dit gaat dus allemaal over een overzicht van de parallel opteller en aftrekker , en hun voor- en nadelen. Optellers, evenals aftrekkers, worden veel gebruikt in de rekenkundige logische eenheid van een computer om optelling te berekenen en in CPU en GPU voor grafische toepassingen om de complexiteit van het circuit te verminderen. Hier is een vraag voor jou, wat is het verschil tussen opteller en aftrekker?
