În electronice digitale adăugarea de numere binare pe doi biți poate fi posibilă folosind jumătate vipera . Și dacă secvența de intrare are o secvență de trei biți, atunci procesul de adăugare poate fi finalizat utilizând un sumator complet. Dar dacă numărul de biți este mai mare în secvența de intrare, atunci procesul poate fi finalizat utilizând jumătate de sumator. Deoarece sumatorul complet nu poate finaliza operația de adăugare. Deci, aceste dezavantaje pot fi depășite folosind „Ripple Carry Adder”. Este un tip unic de circuit logic utilizat pentru adăugarea numerelor de biți N în operațiile digitale. Acest articol descrie o prezentare generală a ceea ce este ripple-carry-adder și funcționarea acestuia.

Ce este Ripple Carry Adder?

O structură de mai mulți adăugători plini este în cascadă într-o manieră pentru a da rezultatele adăugării unei secvențe binare de n biți. Această sumator include în structura sa adăugători plini în cascadă, astfel încât transportul va fi generat la fiecare etapă completă a sumatorului într-un circuit de adăugare a ondulării. Aceste ieșiri de transport la fiecare etapă completă a sumatorului sunt transmise la următoarea sa sumator completă și acolo se aplică ca intrare de transport la acesta. Acest proces continuă până la ultima sa etapă completă de sumator. Deci, fiecare bit de ieșire de transport este rippled la următoarea etapă a unui sumator complet. Din acest motiv, este denumit „RIPPLE CARRY ADDER”. Cea mai importantă caracteristică a acestuia este să adăugați secvențele de biți de intrare indiferent dacă secvența este de 4 biți sau 5 biți sau oricare.

„Unul dintre cele mai importante puncte care trebuie luat în considerare în acest sumator de transport este rezultatul final este cunoscut numai după ce ieșirile de transport sunt generate de fiecare etapă completă de sumator și transmise la următoarea sa etapă. Deci, va exista o întârziere pentru a obține rezultatul cu utilizarea acestui adder de transport ”.

Există diferite tipuri de adăugătoare pentru transportarea ondulărilor. Sunt:

Sumator de 4-bit ripple-carry
Sumator de transport pe 8 biți
Sumator de transport pe undă pe 16 biți

În primul rând, vom începe cu aditivul de preluare a ondulațiilor de 4 biți și apoi a aditivilor de preluare a ondulațiilor de 8 biți și 16 biți.

4-bit Ripple Carry Adder

Diagrama de mai jos reprezintă sumatorul de 4 biți. În acest sumator, patru adăugătoare complete sunt conectate în cascadă. Co este bitul de intrare și este întotdeauna zero. Când acest transfer de intrare „Co” este aplicat celor două secvențe de intrare A1 A2 A3 A4 și B1 B2 B3 B4, atunci ieșirea este reprezentată cu S1 S2 S3 S4 și ieșirea C4.

Diagrama RCA pe 4 biți

Funcționarea de 4-bit Ripple Carry Adder

Să luăm un exemplu de două secvențe de intrare 0101 și 1010. Acestea reprezintă A4 A3 A2 A1 și B4 B3 B2 B1.
Conform acestui concept de sumator, valoarea de intrare este 0.
Când Ao & Bo sunt aplicate la prima sumator complet împreună cu intrarea 0.
Aici A1 = 1 B1 = 0 Cin = 0
Suma (S1) și transportul (C1) vor fi generate conform ecuațiilor Sum și Carry ale acestui sumator. Conform teoriei sale, ecuația de ieșire pentru Suma = A1⊕B1⊕Cin și Carry = A1B1⊕B1Cin⊕CinA1
Conform acestei ecuații, pentru primul sumator complet S1 = 1 și ieșirea Carry, adică C1 = 0.
La fel ca pentru următorii biți de intrare A2 și B2, ieșirea S2 = 1 și C2 = 0. Aici, punctul important este cel de-al doilea stadiu complet care primește intrare, adică, C1, care este ieșirea din etapa inițială completă.
Astfel veți obține secvența de ieșire finală (S4 S3 S2 S1) = (1 1 1 1) și ieșirea transportă C4 = 0
Acesta este procesul de adăugare pentru secvențele de intrare pe 4 biți atunci când este aplicat acestui adder de transport.

8-bit Ripple Carry Adder

Se compune din 8 addere complete care sunt conectate sub formă de cascadă.
Fiecare ieșire de încărcare completă a sumatorului este conectată ca o intrare de transfer la etapa următoare a sumatorului complet.
Secvențele de intrare sunt notate cu (A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8) și (B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8) și secvența sa de ieșire relevantă este notată cu (S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8).
Procesul de adăugare într-un sumator de 8 biți este același principiu care este utilizat într-un sumator de 4 biți, adică fiecare bit din două secvențe de intrare va fi adăugat împreună cu transportul de intrare.
Aceasta se va folosi atunci când se adaugă două secvențe de cifre binare pe 8 biți.

8bit-ripple-carry-adder

“circuite liniare și neliniare pdf ”

16-bit Ripple Carry Adder

Se compune din 16 addere complete care sunt conectate sub formă de cascadă.
Fiecare ieșire de încărcare completă a sumatorului este conectată ca o intrare de transfer la etapa următoare a sumatorului complet.
Secvențele de intrare sunt notate cu (A1… .. A16) și (B1 …… B16), iar secvența sa de ieșire relevantă este notată cu (S1 …… .. S16).
Procesul de adăugare într-un sumator de preluare de 16 biți este același principiu care este utilizat într-un sumator de preluare de undă de 4 biți, adică fiecare bit din două secvențe de intrare va fi adăugat împreună cu intrarea de transport.
Aceasta se va folosi atunci când se adaugă două secvențe de cifre binare pe 16 biți.

16-bit-ripple-carry-adder

Tabelul Adevărului Ripple Carry Adder

Mai jos tabelul adevărului arată valorile de ieșire pentru combinațiile posibile ale tuturor intrărilor pentru ripple-carry-adder.

A1	A2	A3	A4	B4	B3	B2	B1	S4	S3	S2	S1	Transporta
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
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

Codul VHDL Ripple Carry Adder

VHDL (VHSIC HDL) este un limbaj de descriere hardware. Este un limbaj de design digital. Codul VHDL pentru această sumator de transport este prezentat mai jos.

“3 faze dintr-o singură fază ”

biblioteca IEEE
utilizați IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL

“circuitul scanerului condus de cavaler călăreț ”

entitate Ripplecarryadder este
Port (A: în STD_LOGIC_VECTOR (de la 3 la 0)
B: în STD_LOGIC_VECTOR (de la 3 la 0)
Cin: în STD_LOGIC
S: out STD_LOGIC_VECTOR (3 până la 0)
Cout: out STD_LOGIC)
end Ripplecarryadder

arhitectură Comportamentul Ripplecarryadder este - Declarație componentă cod VHDL completă Adder
componentă full_adder_vhdl_code
Port (A: în STD_LOGIC
B: în STD_LOGIC
Cin: în STD_LOGIC
S: afară STD_LOGIC
Cout: out STD_LOGIC)
componentă finală

- Declarație intermediară de transport
Semnal c1, c2, c3: STD_LOGIC

începe

- Port Mapping Adder complet de 4 ori
FA1: full_adder_vhdl_code port map (A (0), B (0), Cin, S (0), c1)
FA2: full_adder_vhdl_code port map (A (1), B (1), c1, S (1), c2)
FA3: full_adder_vhdl_code port map (A (2), B (2), c2, S (2), c3)
FA4: full_adder_vhdl_code port map (A (3), B (3), c3, S (3), Cout)

final Comportamentale

Codul Verilog Ripple Carry Adder

Codul Verilog este un limbaj de descriere hardware. Este utilizat în circuite digitale în etapa RTL pentru proiectare și verificare. Codul verilog pentru această sumator de transport este prezentat mai jos.

modul ripple_carry_adder (a, b, cin, sum, cout)
intrare [03: 0] a
intrare [03: 0] b
intrare cin
ieșire [03: 0] sumă
ieșire cout
sârmă [2: 0] c
fulladd a1 (a [0], b [0], cin, sum [0], c [0])
fulladd a2 (a [1], b [1], c [0], suma [1], c [1])
fulladd a3 (a [2], b [2], c [1], suma [2], c [2])
fulladd a4 (a [3], b [3], c [2], suma [3], cout)
endmodule
Modulul fulladd (a, b, CIN, suma, cout)
intrare a, b, cin
suma de ieșire, cout
atribui suma = (a ^ b ^ cin)
assign cout = ((a & b) | (b & cin) | (a & cin))

Aplicații Ripple Carry Adder

Aplicațiile Ripple-carry-Adder includ următoarele.

Aceste addere de transport sunt utilizate mai ales în plus față de secvențele de intrare n-bit.
Aceste addere de transport sunt aplicabile în procesarea digitală a semnalului și microprocesoare .

Avantajele Ripple Carry Adder

Avantajele ridicării-transportului includ următoarele.

Această sumă de transport are un avantaj, deoarece putem efectua un proces de adăugare pentru secvențe n-bit pentru a obține rezultate precise.
Proiectarea acestui sumator nu este un proces complex.

Adăugător de transport cu ondulație este o alternativă pentru când jumătatea sumatorului și sumatorul complet nu efectuează operația de adăugare când secvențele de biți de intrare sunt mari. Dar aici, va da ieșirea pentru orice secvențe de biți de intrare cu o anumită întârziere. Conform circuitelor digitale, dacă circuitul dă ieșire cu întârziere nu va fi de preferat. Acest lucru poate fi depășit printr-un circuit de adăugare a căutării.