Сумматор с переносом выбора

Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . Пожалуйста, помогите улучшить эту статью , добавив цитаты из надежных источников . Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален. Поиск источников:  «Carry-select adder»  -  новости  · газеты  · книги  · ученый  · JSTOR ( декабрь 2009 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )

В электронике сумматор с выбором переноса - это особый способ реализации сумматора , который представляет собой логический элемент, который вычисляет -битовую сумму двухбитовых чисел. Сумматор выбора переноса простой, но довольно быстрый, с глубиной стробирования .${\ Displaystyle (п + 1)}$${\ displaystyle n}$${\ displaystyle O ({\ sqrt {n}})}$

Строительство [ править ]

Сумматор выбора переноса обычно состоит из сумматоров переноса с пульсацией и мультиплексора . Добавление двух n-битных чисел с помощью сумматора с выбором переноса выполняется с помощью двух сумматоров (следовательно, двух сумматоров с пульсационным переносом), чтобы выполнить вычисление дважды, один раз с предположением, что переносимый остаток равен нулю, а другой - в предположении это будет один. После вычисления двух результатов правильная сумма, а также правильный перенос выбирается с помощью мультиплексора, как только становится известен правильный перенос.

Количество битов в каждом блоке выбора переноса может быть одинаковым или переменным. В однородном случае оптимальная задержка достигается при размере блока . В случае изменения размер блока должен иметь задержку от дополнительных входов A и B до выполнения, равную задержке входящей в него цепочки мультиплексора, чтобы выполнение вычислялось точно по времени. Задержка происходят от равномерной проклейки, где идеальное количество полного сумматора элементов на блок равно корень квадратного из числа бит добавляются, так , что даст равное число задержек MUX.${\displaystyle \lfloor {\sqrt {n}}\rfloor }$${\displaystyle O({\sqrt {n}})}$

Базовый строительный блок [ править ]

Выше показан основной строительный блок сумматора с выбором переноса, размер блока которого равен 4. Два 4-битных сумматора с пульсационным переносом мультиплексируются вместе, где результирующие биты переноса и суммы выбираются переносом. Поскольку один сумматор с переносом пульсаций предполагает перенос, равный 0, а другой - о переносе, равный 1, выбор сумматора с правильным предположением с помощью фактического переноса дает желаемый результат.

Сумматор одинакового размера [ править ]

16-битный сумматор с выбором переноса с единым размером блока 4 может быть создан с помощью трех из этих блоков и 4-битного сумматора с пульсационным переносом. Поскольку перенос известен в начале вычислений, блок выбора переноса не требуется для первых четырех битов. Задержка этого сумматора будет составлять четыре полных задержки сумматора плюс три задержки мультиплексора.

Сумматор переменного размера [ править ]

Аналогичным образом может быть создан 16-битный сумматор с выбором переноса с переменным размером. Здесь мы показываем сумматор с размером блока 2-2-3-4-5. Это разделение идеально, когда задержка полного сумматора равна задержке мультиплексора, что маловероятно. Общая задержка составляет две задержки полного сумматора и четыре задержки мультиплексора. Мы пытаемся уравнять задержку в двух цепочках переноса и задержку переноса на предыдущем этапе.

Сумматор условных сумм [ править ]

Условная сумма сумматор является рекурсивной структурой , основанной на ручной кладь выберите сумматор. В сумматоре условной суммы уровень мультиплексора выбирает между двумя n / 2- битными входами, которые сами построены как сумматор условной суммы. Нижний уровень дерева состоит из пар 2-битных сумматоров (1 полусумматор и 3 полных сумматора) плюс 2 однобитовых мультиплексора.

Сумматор условной суммы страдает от очень большого разветвления промежуточных выходов переноса. Разветвление может достигать n / 2 на последнем уровне, где управляются все мультиплексоры с по .${\displaystyle c_{n/2-1}}$${\displaystyle s_{n/2}}$${\displaystyle s_{n-1}}$

Комбинирование с другими структурами сумматора [ править ]

Конструкция сумматора с выбором переноса может быть дополнена структурой сумматора с упреждающим переносом для генерации входов мультиплексора, что позволяет получить еще большую производительность в качестве сумматора с параллельным префиксом, потенциально уменьшая площадь.

Пример приведен в статье сумматора Когге – Стоуна .

Дальнейшее чтение [ править ]

• Савард, Джон Дж. Г. (2018) [2006]. «Продвинутые арифметические методы» . квадиблок . Архивировано 3 июля 2018 года . Проверено 16 июля 2018 .