En electrónica, una serpiente o el verano es un circuito de Digitaces que realiza la adición de números. En las computadoras modernas las serpientes residen en la unidad (ALU) de la lógica aritmética donde se realizan otras operaciones. Aunque las serpientes se puedan construir para muchas representaciones numéricas, tales como decimal codificado en binario o Excess-3, las serpientes mas comunes funcionan encendido números binarios . En caso de que el complemento dos se esté utilizando para representar números negativos es trivial modificar una serpiente en un Adder-subtracter .

Tipos de serpientes

Para las serpientes de un solo bit, hay dos tipos generales.

Una media serpiente tiene dos entradas, generalmente etiquetadas el A y el B, y dos salidas, el S de la suma y el llevan el C de . El S es el de poca monta XOR del A y del B, y el C es el Y el del A y del B . Esencialmente la salida de una media serpiente es la suma de dos números del uno-pedacito, con el C siendo la más significativa de estas dos salidas.

El segundo tipo de serpiente de un solo bit es la serpiente llena . La serpiente llena considera un llevar entró tales que las serpientes múltiples se pueden utilizar para agregar números más grandes. Para quitar ambigüedad entre la entrada y la salida llevar las líneas, el llevar adentro se etiqueta el C_i o el C_in mientras que la realización se etiqueta el C_o o el C_out .

Media serpiente

Una media serpiente es un circuito lógico que realiza una operación de la adición en dos dígitos binarios. La media serpiente produce una suma y un valor del llevar que sean ambos dígitos binarios. $S\; del$

l = $C\; del$
de A \ del oplus B = A \ cdot B

Lo que sigue es la tabla de la lógica para una media serpiente:

Serpiente llena

Una serpiente llena es un circuito lógico que realiza una operación de la adición en tres dígitos binarios. La serpiente llena produce una suma y lleva valor, que son ambos dígitos binarios. Puede ser combinada con otras serpientes llenas (véase abajo) o trabajo sobre sus los propios. $S\; del$

l = ($C\_o\; del$
de A \ del oplus B) \ del oplus C_i = (A \ cdot B) + (C_i \ cdot (A + B)) = (A \ cdot B) + (B \ cdot C_i) + (C_i \ cdot A)

serpientes del Múltiple-pedacito

La ondulación lleva la serpiente

Cuando las serpientes llenas múltiples se utilizan con el ins del llevar y llevan las salidas encadenaron juntas entonces esto se llaman una ondulación del llevan la serpiente porque el correctos valoran de las ondulaciones del pedacito de llevar a partir de un pedacito al siguiente.

Es posible crear un circuito lógico usar varias serpientes llenas para agregar números del múltiple-pedacito. Cada serpiente llena entra un $C\_\; \{adentro\}$, que es el $C\_\; \{hacia\; fuera\}$ de la serpiente anterior. Esta clase de serpiente es una ondulación del lleva la serpiente, puesto que cada llevar el " del pedacito; ripples" a la serpiente llena siguiente. Observar que la primera (y solamente la primera) serpiente llena se puede substituir por una media serpiente.

La disposición de una ondulación lleva la serpiente es simple, que permite por tiempo rápido del diseño; sin embargo, la ondulación lleva la serpiente es relativamente lenta, puesto que cada serpiente llena debe esperar el pedacito de llevar que se calculará de la serpiente llena anterior. El retardo de la puerta se puede calcular fácilmente por la inspección del circuito de la serpiente llena. Después de la trayectoria del $C\_\; \{adentro\}$ a las demostraciones del $C\_\; \{hacia\; fuera\}$ 2 puertas que se deben pasar a través. Ergo, una serpiente de 32 bits requiere 31 lleva cómputos y el cálculo final de la suma para un total de $31*2\; +\; 1\; =\; la\; puerta\; 63$ retrasa.

Llevar miran-a continuación las serpientes

considera también: El lleva mira-a continuación el

la serpiente

Para reducir el tiempo del cómputo, los ingenieros idearon maneras más rápidas de agregar dos números binarios usando el llevan las serpientes del lookahead Trabajan creando la propagación y generan las señales ( P y G ) para cada posición de pedacito, basado encendido si un llevar está propagado a través de una posición de pedacito menos significativa (por lo menos uno entrado es un “1”), un llevar se generan en esa posición de pedacito (ambas entradas son “1”), o si un llevar se mata en esa posición de pedacito (ambas entradas son “0”). En la mayoría de los casos, el P es simplemente la salida de la suma de un half-adder y el G es la salida del llevar de la misma serpiente. Después del P y del G se crean son generados llevan para cada posición de pedacito. Algunos avanzados llevan arquitecturas del lookahead son el Manchester llevan de cadena y la serpiente del brent-Kung.

Algunas otras arquitecturas de la serpiente del multi-pedacito rompen la serpiente en bloques. Es posible variar la longitud de estos bloques basados en el retardo de propagación de los circuitos para optimizar tiempo del cómputo. Estas serpientes basadas bloque incluyen el llevan la serpiente de puente que determinará el P y los valores de G del para cada bloque algo que cada pedacito, y el lleva la serpiente selecta que pre-generates suma y lleva los valores para cualquiera posible lleva la entrada al bloque.

Otros diseños de la serpiente incluyen la serpiente condicional de la suma, el lleva la serpiente del salto, y el lleva la serpiente completa .

Lookahead lleva la unidad

considera también: El Lookahead lleva el

la unidad

Combinando múltiplo llevar miran-a continuación las serpientes incluso que serpientes más grandes pueden ser creadas. Esto se puede utilizar en los niveles múltiples para hacer incluso serpientes más grandes. Por ejemplo, la serpiente siguiente es una serpiente 64-bit que utiliza 16 4 el pedacito CLAs con dos niveles de LCUs.

compresores del 3:2

Podemos ver una serpiente llena como compresor del 3:2 del : suma tres entradas del uno-pedacito, y vuelve el resultado como solo número de poca monta. Así, por ejemplo, una entrada de los resultados del 101 en una salida del 1+0+1=10 (2). El llevar-hacia fuera representa el pedacito uno del resultado, mientras que la suma representa el pedacito cero. Asimismo, una media serpiente se puede utilizar como compresor del 2:2 del .

los compresores del 3:2 se pueden utilizar para acelerar la adición de tres o más sumandos. Si los sumandos son exactamente tres, se sabe la disposición mientras que el Llevar-ahorra la serpiente . Si los sumandos son cuatro o más, más de una capa de compresores es necesaria y hay vario diseño posible para el circuito: el mas comunes son Dadda y los árboles de Wallace esta clase de circuito especialmente se utilizan en multiplicadores, que es porqué estos circuitos también se conocen como multiplicadores de Dadda y de Wallace.

Ver también

: Categoría: Serpientes
Máquina sumadora
Adder-subtracter
sustractor
Multiplicador binario

.

Zenithic

Princess Marie of Saxe-Weimar

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