Les ajouts et soustractions sont des opérations fondamentales dans un système numérique, Système de contrôle & traitement des signaux numériques . Ces systèmes sont influencés par les additionneurs et les soustracteurs en fournissant des opérations précises et rapides. Les additionneurs et soustracteurs jouent un rôle essentiel dans les systèmes numériques en raison de leur large utilisation dans d'autres opérations numériques telles que la multiplication, la soustraction et la division. Par conséquent, l'amélioration des performances de ceux-ci fera progresser l'exécution des opérations binaires au sein d'un circuit. Les performances du circuit numérique peuvent être estimées en évaluant sa vitesse de fonctionnement, sa zone de disposition et sa dissipation de puissance. Cet article présente une vue d'ensemble de l'additionneur parallèle et du soustracteur parallèle.
Que sont l'additionneur parallèle et le soustracteur parallèle?
Le parallèle additionneur et le soustracteur parallèle discutent principalement de ses définitions, de son fonctionnement, de ses avantages et de ses inconvénients.
Qu'est-ce qu'un additionneur parallèle?
Un circuit numérique qui est utilisé pour effectuer l'addition de deux nombres binaires et un report i / p, où la longueur d'un bit est plus grande qu'un autre bit et fonctionne en parallèle avec des paires de bits équivalentes. L'agencement de l'additionneur parallèle peut être fait en disposant les additionneurs complets (FA) dans un modèle de chaîne où le report o / p de chaque additionneur complet (FA1) peut être lié au report i / p du prochain additionneur complet (FA2) dans la chaîne. Le schéma de l'additionneur parallèle est illustré ci-dessous.
additionneur parallèle
Le fonctionnement d'un additionneur parallèle à n bits peut être effectué en utilisant des additionneurs n-pleins. De même, pour l'additionneur parallèle à 2 bits, deux additionneurs sont nécessaires. Généralement, ces additionneurs incluent la logique de porter regarder devant pour s’assurer que la propagation du transport entre l’addition de l’étage suivant ne limite pas la vitesse d’addition.
Fonctionnement de l'additionneur parallèle
Le diagramme de l'additionneur parallèle est illustré ci-dessus. En cela, le premier additionneur complet comme FA1, la somme comme «S1» peut être générée en ajoutant A1 et B1 avec le report «C1». Le report «C2» est connecté au deuxième additionneur de la chaîne.
Après cela, le deuxième additionneur complet comme FA2 utilise le bit de report «C2» pour insérer les bits d'entrée A2 et B2 afin de produire la somme S2 et C3 report. De même, ce processus se poursuit pour les additionneurs complets restants jusqu'à ce que le nième additionneur complet utilise le bit de report Cn pour insérer ses entrées comme An & Bn pour produire le dernier bit de l'o / p avec Cout (dernier bit de report).
Qu'est-ce qu'un soustracteur parallèle?
Un circuit numérique utilisé pour calculer la différence arithmétique entre deux paires binaires de bits est appelé soustracteur parallèle. Ici, en bits binaires, la longueur d'un bit est plus élevée que les autres bits. La conception de ce soustracteur peut être faite de différentes manières, comme une combinaison de tous les soustracteurs complets ou des soustracteurs demi et complet ou de tous les FA avec le i / p du complément sous-tendu. Le diagramme du soustracteur parallèle est illustré ci-dessous.
parallèle-soustracteur
Dans le soustracteur parallèle à n bits, l'o / p souhaité peut être obtenu en mettant en cascade les n soustracteurs complets. La connexion de ceci est similaire à l'additionneur parallèle 4 bits. La soustraction de ceci peut être faite de chaque bit à son bit parallèle. Si un emprunt est généré, il se propage pendant la cascade de soustracteur complet .
Fonctionnement du soustracteur parallèle
Comme le montre le diagramme de soustracteur parallèle ci-dessus, le soustracteur peut être agencé avec une combinaison de tous les FA avec le complément de sous-traitance i / p.
La procédure de soustraction peut être effectuée en considérant l’addition de minuend avec le complément 2 de subtrahend. Ainsi, cette soustraction parallèle peut être effectuée.
Le complément à deux d'un nombre peut être fait en convertissant le nombre binaire en complément à 1. Ici, le complément de 1 consiste à nier le nombre binaire. Ici, en ajoutant 1 au bit LSB du complément de 1, le complément de 2 peut être atteint.
En utilisant des portes logiques , le complément 1 de «B» peut être atteint via la porte logique NOT & «1» est ajouté tout au long de la retenue pour obtenir le complément 2 de «B». De plus, ceci est ajouté à «A» pour effectuer la soustraction arithmétique.
Cette procédure continuera jusqu'à l'additionneur complet final comme 'FAn' et il utilise le bit de retenue 'Cn' pour inclure avec son i / p 'An' ainsi que le complément à 2 de 'Bn' pour produire le bit o / p final avec final carry bit «Cout».
Avantages
Le avantages d'un additionneur et d'un soustracteur parallèles inclure les éléments suivants.
- Le fonctionnement de cet additionneur ou soustracteur est plus rapide par rapport à l'additionneur ou soustracteur série.
- Le temps requis pour l’addition ne dépend pas du nombre de bits.
- Tous les bits de celui-ci sont ajoutés ou soustraits à la fois, de sorte que l'o / p sera sous forme parallèle.
- Il n'est pas cher.
- Ceux-ci sont plus rapides que les homologues en série.
Inconvénients de l'additionneur parallèle / soustracteur parallèle
Le inconvénients d'un additionneur et d'un soustracteur parallèles inclure les éléments suivants.
- Dans un processus en chaîne, chaque additionneur complet doit attendre le report de l'additionneur précédent.
- Chaque additionneur / soustracteur dans le processus de chaîne obtiendra instantanément des entrées sur leurs ports. Mais, les ports comme un report ou un emprunt n'acquièrent pas leur i / ps tant que l'additionneur / soustracteur précédent n'a pas terminé leur processus.
- Donc, un retard aura eu lieu, donc il s'additionne une fois le non. des FA ou des soustracteurs complets augmente.
- Il n'inclut pas le report antérieur dans le processus d'ajout.
- Par conséquent, il ne convient pas à la mise en cascade utilisée dans l’addition multi-bits.
- Une fois que les FA sont utilisés dans un agencement de chaîne, la capacité d'entraînement de sortie peut être réduite.
FAQ
1). Quel est l'additionneur?
Un circuit numérique qui est utilisé pour effectuer une addition de nombres
2). Qu'est-ce qu'un soustracteur?
Un circuit logique électronique utilisé pour calculer la dissemblance entre deux nombres binaires.
3). Quels sont les différents types d'additionneurs?
Ce sont des semi-additionneurs, des additionneurs complets et des additionneurs multi-bits.
4). Que sont les additionneurs multi-bits?
Ce sont des additionneurs en série et des additionneurs parallèles.
Il s'agit donc d'un aperçu du parallèle additionneur et soustracteur et leurs avantages et inconvénients. Les additionneurs, ainsi que les soustracteurs, sont largement utilisés dans l'unité de logique arithmétique d'un ordinateur pour calculer l'addition et dans le CPU et le GPU pour les applications graphiques pour diminuer la complexité du circuit. Voici une question pour vous, quelle est la différence entre additionneur et soustracteur?
