Seštevanja in odštevanja so temeljni postopki v digitalnem sistemu, nadzorni sistem & digitalna obdelava signala . Na te sisteme vplivajo seštevalniki in odštevalniki, ki zagotavljajo natančne in hitre operacije. Seštevalniki in odštevalci igrajo bistveno vlogo v digitalnih sistemih zaradi njihove široke uporabe pri drugih digitalnih operacijah, kot so množenje, odštevanje in deljenje. Zato bo izboljšanje njihove uspešnosti napredovalo pri izvajanju binarnih operacij znotraj vezja. Učinkovitost digitalnega vezja lahko ocenite z oceno njegove delovne hitrosti, območja postavitve in odvajanja moči. Ta članek obravnava pregled vzporednega seštevalnika in vzporednega odštevalnika.
Kaj sta vzporednik seštevalnika in vzporednik odštevalnika?
Vzporednica seštevalnik in vzporedni odštevalnik v glavnem razpravlja o njegovih definicijah, delovanju, prednostih in slabostih.
Kaj je vzporedni seštevalec?
Digitalno vezje, ki se uporablja za dodajanje dveh binarnih števil in prenosa i / p, pri čemer je dolžina enega bita večja od drugega bita in deluje vzporedno z enakovrednimi pari bitov. Razporeditev vzporednega seštevalnika se lahko izvede tako, da se celotni seštevalniki (FA) razporedijo v verižni model, pri katerem nosilec o / p iz vsakega polni seštevalnik (FA1) je mogoče povezati z nosilnim i / p naslednjega polnega seštevalnika (FA2) znotraj verige. Diagram vzporednega seštevalnika je prikazan spodaj.
vzporednik-seštevalnik
Delovanje n-bitnega vzporednega seštevalnika je mogoče izvesti z uporabo n-polnih seštevalnikov. Podobno sta za 2-bitni vzporedni seštevalnik potrebna dva seštevalnika. Na splošno ti seštevalniki vključujejo logiko nosi pogled naprej da zagotovimo, da širjenje nošenja med dodajanjem naslednje stopnje ne omejuje hitrosti dodajanja.
Delovanje vzporednega seštevalnika
Diagram vzporednega seštevalnika je prikazan zgoraj. V tem prvem seštevalniku, kot je FA1, lahko vsoto, kot je 'S1', ustvarimo z dodajanjem A1 in B1 z nosilcem 'C1'. Prenos 'C2' je povezan z drugim seštevalnikom v verigi.
Po tem drugi polni seštevalnik, kot je FA2, s pomočjo nosilnega bita 'C2' vstavi vhodne bite A2 in B2, da ustvari vsoto prenosa S2 in C3. Podobno se ta postopek nadaljuje za preostale polne seštevalnike, dokler nti polni seštevalnik ne uporabi Cn nosilnega bita, da vstavi svoje vhode, kot je An & Bn, da ustvari končni bit o / p s Coutom (zadnji nosilec).
Kaj je vzporedni odštevalec?
Digitalno vezje, ki se uporablja za izračun aritmetične razlike med dvema binarnima paroma bitov, je znano kot vzporedni odštevalec. Tu je v binarnih bitih dolžina enega bita večja od drugih bitov. Načrtovanje tega odštevalnika lahko izvedemo na različne načine, na primer kombinacijo vseh polnih odštevalcev ali pol & polnih odštevalcev ali vseh FA z i / p komplementa odštevalcev. Diagram vzporednega odštevalnika je prikazan spodaj.
vzporednik-odštevalnik
V n-bitnem vzporednem odštevalniku lahko dosežemo želeni o / p s kaskadno razvrstitvijo n polnih odštevalnikov. Ta povezava je podobna 4-bitnemu vzporednemu seštevalniku. To lahko odštejemo od vsakega bita do njegovega vzporednega bita. Če se ustvari izposoja, se širi med kaskado polni odštevalnik .
Delovanje vzporednega odštevalnika
Kot je prikazano na zgornjem diagramu vzporednega odštevalnika, je odštevalnik mogoče razporediti s kombinacijo vseh FA s komplementom odštevanja i / p.
Postopek odštevanja lahko izvedemo tako, da razmislimo o dodajanju minuenda z dodatkom 2 odštevalca. Tako je mogoče narediti vzporedno odštevanje.
Dvoje dopolnitev števila lahko izvedemo s pretvorbo binarnega števila v dopolnilo 1. Tu je dodatek 1 izničenje binarne številke. Tu lahko z dodajanjem 1 v bit LSB kompleta 1 dosežemo dopolnilo 2.
Z uporabo logična vrata , dopolnilo 1 z 'B' je mogoče doseči preko logičnih vrat NOT & '1' je dodan v celotnem prenosu, da dobimo dopolnilo z 'B'. Nadalje se to doda v 'A' za izvedbo aritmetičnega odštevanja.
Ta postopek se bo nadaljeval do končnega polnega seštevalnika, kot je 'FAn', in uporablja nosilni bit 'Cn', da vključi s svojim i / p 'An' in dopolnilo 2 'Bn' za izdelavo končnega o / p bita z zadnji nosilec 'Cout'.
Prednosti
The prednosti vzporednega seštevalnika in odštevalnika vključujejo naslednje.
- Delovanje tega seštevalnika ali odštevalnika je hitrejše, če ga primerjamo s serijskim seštevalnikom ali odštevalnikom.
- Potreben čas za dodajanje ni odvisen od števila bitov.
- Vsi biti v tem se naenkrat seštejejo ali odštevajo, zato bo o / p v vzporedni obliki.
- Ni drago.
- Ta so hitrejša v primerjavi s serijskimi kolegi.
Slabosti vzporednega seštevalnika / vzporednika odštevalnika
The pomanjkljivosti vzporednega seštevalnika in odštevalnika vključujejo naslednje.
- V verižnem postopku mora vsak polni seštevalnik počakati na prenos prejšnjega seštevalnika.
- Vsak seštevalnik / odštevalnik v verižnem procesu bo takoj dobil vhode v svoja vrata. Toda vrata, kot je prenos ali izposoja, ne pridobijo svojih i / ps, dokler prejšnji seštevalnik / odštevalnik ne zaključi svojega postopka.
- Torej je prišlo do zamude, zato se sešteje, ko je št. FA ali popolnih odštevalcev se poveča.
- V postopek dodajanja ne vključuje zgodnejšega prenašanja.
- Zato ni primeren za kaskadno uporabo pri dodajanju več bitov.
- Ko se FA uporabljajo v verižni ureditvi, se lahko zmogljivost izhodnega pogona zmanjša.
Pogosta vprašanja
1). Kaj je seštevalec?
Digitalno vezje, ki se uporablja za seštevanje števil
2). Kaj je odštevalnik?
Elektronsko logično vezje, ki se uporablja za izračun različnosti dveh binarnih števil.
3). Katere so različne vrste seštevalnikov?
So polovični seštevalniki, polni seštevalniki in večbitni seštevalniki.
4). Kaj so večbitni seštevalniki?
So serijski seštevalniki in vzporedni seštevalniki.
Tu gre torej za pregled vzporednika seštevalec in odštevalnik , ter njihove prednosti in slabosti. Seštevalniki in odštevalniki se pogosto uporabljajo v aritmetični logični enoti računalnika za izračun seštevanja, v CPU in GPU pa za uporabo grafike za zmanjšanje kompleksnosti vezja. Tukaj je vprašanje za vas, kakšna je razlika med seštevalnikom in odštevalnikom?
