Sisse digitaalne elektroonika kahebittiste kahendarvude lisamine võib olla võimalik kasutades pooleliidet . Ja kui sisendjärjestusel on kolmeribaline jada, saab liitmisprotsessi lõpule viia täissummuti abil. Kuid kui bittide arv on rohkem sisendjärjestuses, saab protsessi lõpule viia, kasutades poolarvu. Kuna täissummuti ei saa liitmisoperatsiooni lõpule viia. Nii et nendest puudustest saab üle, kui kasutada rakendust Ripple Carry Adder. See on ainulaadne tüüp loogikaahel kasutatakse N-bitiste numbrite lisamiseks digitaalsetes toimingutes. Selles artiklis kirjeldatakse ülevaadet ripple-carry-adder ja selle toimimisest.

Mis on Ripple Carry Adder?

Mitme täisliidese struktuur kaskaaditakse viisil, mis annab tulemuse n-bitisest binaarsest järjestusest. See liitja sisaldab oma struktuuris kaskaadseid täisliideseid, nii et ülekanne genereeritakse ripple-carry liiteahela igas täissummeri etapis. Need kandeväljundid igas täissummeri etapis edastatakse järgmisele täissummale ja rakendatakse seal kandesisendina. See protsess kestab kuni viimase täieliku liitmisetapini. Niisiis riputatakse kõik kandeväljundibitid täissummuti järgmisse etappi. Sel põhjusel nimetatakse seda nimeks „RIPPLE CARRY ADDER“. Selle kõige olulisem omadus on sisendbittide järjestuste lisamine olenemata sellest, kas jada on 4-bitine või 5-bitine.

„Üks olulisemaid punkte, mida selles ülekandearvestuses arvestada, on lõplik väljund teada alles pärast seda, kui igas täissummuti etapis genereeritakse ülekandeväljundid ja edastatakse nende järgmisse etappi. Nii et selle kandesummuti kasutamisel on tulemuse saavutamiseks viivitus ”.

Ripple-carry lisajatel on erinevaid tüüpe. Nemad on:

4-bitine ripple-carry lisaja
8-bitine pulsatsioonikandur
16-bitine pulsatsioonikandur

Kõigepealt alustame 4-bitistest ripple-carry-lisajast ning seejärel 8-bitistest ja 16-bitistest ripple-carry-lisajatest.

4-bitine Ripple Carry Adder

Alljärgnev skeem kujutab 4-bitist pulsatsioonikandurit. Selles liitjas on kaskaadis ühendatud neli täisliidet. Co on kandesisendi bitt ja see on alati null. Kui see sisendkandevõime Co on rakendatud kahele sisendjärjestusele A1 A2 A3 A4 ja B1 B2 B3 B4, siis väljund tähisega S1 S2 S3 S4 ja väljund kandega C4.

4-bitine RCA skeem

4-bitise Ripple Carry Adderi töötamine

Võtame näite kahest sisendjärjestusest 0101 ja 1010. Need tähistavad A4 A3 A2 A1 ja B4 B3 B2 B1.
Selle liitmiskontseptsiooni kohaselt on sisendi kandmine 0.
Kui Ao & Bo rakendatakse 1. täissummeril koos sisendkandega 0.
Siin A1 = 1 B1 = 0 Cin = 0
Summa (S1) ja kandevõime (C1) genereeritakse vastavalt selle liitja Summi ja Carry võrranditele. Vastavalt oma teooriale on Sum = A1⊕B1⊕Cin ja Carry = A1B1⊕B1Cin⊕CinA1 väljundvõrrand
Selle võrrandi kohaselt on esimese täissummuti korral S1 = 1 ja kandevõimsus, st C1 = 0.
Sama mis järgmiste sisendbittide A2 ja B2 puhul, väljund S2 = 1 ja C2 = 0. Siin on oluline punkt, kui teise astme täisarvuja saab sisendi kande, st C1, mis on algastme täisliiduri väljundkandja.
Nii saadakse lõplik väljundjärjestus (S4 S3 S2 S1) = (1 1 1 1) ja väljundi kandmine C4 = 0
See on 4-bitiste sisendjärjestuste liitmisprotsess, kui see rakendatakse sellele kandeseadmele.

8-bitine Ripple Carry Adder

See koosneb kaheksast täislisandist, mis on ühendatud kaskaadvormis.
Iga täisanduri kandeväljund on sisendi ülekandena ühendatud järgmise astme täisarvujaga.
Sisendjärjestusi tähistatakse (A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8) ja (B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8) ning selle asjakohast väljundjärjestust tähistatakse (S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8).
Lisamisprotsess 8-bitises ripple-carry-addderis on sama põhimõte, mida kasutatakse 4-bitises ripple-carry-addderis, st kahe sisendjada iga bitt lisatakse koos sisendkandega.
Seda kasutatakse kahe 8-bitise kahendarvulise järjestuse lisamisel.

8-bitine ripple-carry-lisaja

“elektrivälja tugevuse valem ”

16-bitine Ripple Carry Adder

See koosneb 16 täislisandist, mis on ühendatud kaskaadvormis.
Iga täisanduri kandeväljund on sisendi ülekandena ühendatud järgmise astme täisarvujaga.
Sisendjärjestusi tähistatakse tähtedega (A1… .. A16) ja (B1 …… B16) ning nende asjakohaseid väljundjärjestusi tähistatakse (S1 …… .. S16).
Lisamisprotsess 16-bitises ripple-carry-summaeris on sama põhimõte, mida kasutatakse 4-bitises ripple-carry-summeerijas, st kahe sisendjada iga bitt lisatakse koos sisendkandega.
Seda kasutatakse kahe 16-bitise kahendarvulise järjestuse lisamisel.

16-bitine ripple-carry-lisaja

Ripple Carry Adderi tõetabel

Tõe all olev tabel näitab ripple-carry-adderi kõigi sisendite võimalike kombinatsioonide väljundväärtusi.

A1	A2	A3	A4	B4	B3	B2	B1	S4	S3	S2	S1	Kandke
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
0	1	0	0	0	1	0	0	1	0	0	0	0
1	0	0	0	1	0	0	0	0	0	0	0	1
1	0	1	0	1	0	1	0	0	1	0	0	1
1	1	0	0	1	1	0	0	1	0	0	0	1 “mida tähendab ükspoolus ”
1	1	1	0	1	1	1	0	1	1	0	0	1
1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	0	1

Ripple Carry Adder VHDL kood

VHDL (VHSIC HDL) on riistvara kirjelduskeel. See on digitaalne disainikeel. Selle kandesummuti VHDL-kood on näidatud allpool.

raamatukogu IEEE
kasutage IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL

üksus Ripplecarryadder on
Port (A: jaotises STD_LOGIC_VECTOR (3 kuni 0)
B: STD_LOGIC_VECTORis (3 kuni 0)
Cin: STD_LOGIC-is
S: välja STD_LOGIC_VECTOR (3 kuni 0)
Cout: välja STD_LOGIC)
lõpp Ripplecarryadder

Ripplecarryadderi arhitektuur on - Täieliku lisaja VHDL-koodi komponendi deklaratsioon
komponent full_adder_vhdl_code
Port (A: STD_LOGIC
B: STD_LOGICus
Cin: STD_LOGIC-is
S: välja STD_LOGIC
Cout: välja STD_LOGIC)
lõppkomponent

- vahepealne veodeklaratsioon
Signaal c1, c2, c3: STD_LOGIC

algama

- Port Mapping Full Adder 4 korda
FA1: full_adder_vhdl_code pordikaart (A (0), B (0), Cin, S (0), c1)
FA2: full_adder_vhdl_code pordikaart (A (1), B (1), c1, S (1), c2)
FA3: full_adder_vhdl_code pordikaart (A (2), B (2), c2, S (2), c3)
FA4: full_adder_vhdl_code pordikaart (A (3), B (3), c3, S (3), Cout)

lõpp Käitumine

Ripple Carry Adder Verilogi kood

Verilogi kood on riistvara kirjeldamise keel. Seda kasutatakse digitaalsetes vooluringides RTL-etapis projekteerimiseks ja kontrollimiseks. Selle kandesummuti verilogi kood on näidatud allpool.

“impulssgeneraatori ahel transistori abil ”

moodul ripple_carry_adder (a, b, cin, summa, cout)
sisend [03: 0] a
sisend [03: 0] b
sisend cin
väljund [03: 0] summa
väljund cout
traat [2: 0] c
fulladd a1 (a [0], b [0], cin, summa [0], c [0])
fulladd a2 (a [1], b [1], c [0], summa [1], c [1])
fulladd a3 (a [2], b [2], c [1], summa [2], c [2])
fulladd a4 (a [3], b [3], c [2], summa [3], cout)
lõppmoodul
fulladd mooduli (a, b, CIN, sum, cout)
sisend a, b, cin
väljundsumma, cout
määrake summa = (a ^ b ^ cin)
määrake cout = ((a & b) | (b & cin) | (a & cin))

Ripple Carry Adderi rakendused

Ripple-carry-adder rakendused sisaldavad järgmist.

Neid kandeseadmeid kasutatakse enamasti lisaks n-bitistele sisendjärjestustele.
Need kandesummad on rakendatavad digitaalsignaali töötlemisel ja mikroprotsessorid .

Ripple Carry Adderi eelised

Ripple-carry-lisaja eelised hõlmavad järgmist.

Sellel kandeseadmel on selline eelis, et täpsete tulemuste saamiseks saame n-bitiste järjestuste liitmisprotsessi läbi viia.
Selle lisaja kujundamine ei ole keeruline protsess.

Ripple carry lisaja on alternatiiv juhul, kui pooled liitjad ja täisarvud ei täida liitmistoimingut, kui sisendbitide järjestused on suured. Kuid siin annab see mõningase viivitusega väljundi mis tahes sisendbiti järjestusele. Vastavalt digitaalsetele vooluringidele ei ole eelistatav, kui vooluahel annab viivituse väljundi. Selle saab ületada edasijõudnute liiteahel.