Ban ben digitális elektronika Kétbites bináris számok hozzáadása a használatával lehetséges félig összeadó . És ha a bemeneti szekvenciának három bites szekvenciája van, akkor az összeadási folyamat teljes összeadó segítségével befejezhető. De ha a bitek száma nagyobb a beviteli sorrendben, akkor a folyamat fél összeadó segítségével fejezhető be. Mivel a teljes összegző nem tudja befejezni az összeadási műveletet. Tehát ezek a hátrányok kiküszöbölhetők a „Ripple Carry Adder” használatával. Ez egy egyedi típus logikai áramkör az N-bites számok digitális műveletekhez történő hozzáadásához használják. Ez a cikk áttekintést nyújt a hullámzás-hordozó-összeadóról és működéséről.

Mi az a Ripple Carry Adder?

Több teljes összeadó szerkezetét úgy alakítják át, hogy az n bit bináris szekvencia hozzáadásának eredményét adja. Ez az összeadó magában foglalja a lépcsőzetes teljes összeadókat a szerkezetében, így a hordozást a hullámos hordozó összeadó áramkör minden teljes összegző szakaszában generálják. Ezeket az összes teljes összegző szakaszban lévő kimenetet továbbítják a következő teljes összegzőhöz, és ott hordozó bemenetként alkalmazzák. Ez a folyamat az utolsó teljes összegző szakaszáig tart. Tehát minden hordozó kimeneti bit a teljes összegző következő szakaszába hullámzik. Ezért „RIPPLE CARRY ADDER” néven nevezik el. A legfontosabb jellemzője a bemeneti bitsorozatok hozzáadása, függetlenül attól, hogy a szekvencia 4 bites vagy 5 bites vagy bármilyen.

„Az egyik legfontosabb szempont, amelyet ebben a hordozórendszerben figyelembe kell venni, a végső kimenet csak akkor ismert, miután az egyes teljes összeadó szakaszok előállítják a továbbítási kimeneteket, és továbbítják azokat a következő szakaszába. Tehát késedelem lesz az eredmény megszerzéséhez ennek a hordozó kiegészítõnek a használatával ”.

Különböző típusok léteznek a hullámhordozó adalékokban. Ők:

4 bites hullámosító hordozó
8 bites hullámosító hordozó
16 bites hullámosító hordozó

Először 4 bites hullámhordó-hordozó-összeadóval, majd 8 és 16 bites hullámhordozó-kiegészítőkkel kezdjük.

4 bites Ripple Carry Adder

Az alábbi ábra a 4 bites hullámhordozó összeadót ábrázolja. Ebben a kiegészítésben négy teljes összeadó van összekapcsolva kaszkádban. Co a hordozó bemeneti bit, és mindig nulla. Ha ezt a bemeneti „Co” hordozást alkalmazzuk a két bemeneti szekvenciára: A1 A2 A3 A4 és B1 B2 B3 B4, akkor a kimenetet S1 S2 S3 S4 jelöli, a kimenet pedig C4.

4 bites RCA diagram

4 bites Ripple Carry Adder működése

Vegyünk egy példát két 0101 és 1010 bemeneti szekvenciára. Ezek az A4 A3 A2 A1 és B4 B3 B2 B1 ábrákat jelentik.
Ezen összeadó koncepció szerint a bemenet hordozása 0.
Ha az Ao & Bo-t az 1. teljes összegzőnél alkalmazzák, a 0 bevitel mellett.
Itt A1 = 1 B1 = 0 Cin = 0
Az összeg (S1) és a hordozás (C1) az összegző összegének és Carry-egyenletének megfelelően jön létre. Elméletének megfelelően a Sum = A1⊕B1⊕Cin és a Carry = A1B1⊕B1Cin⊕CinA1 kimeneti egyenlete
Ennek az egyenletnek megfelelően az 1. teljes összegzőnél S1 = 1 és Carry output, azaz C1 = 0.
Ugyanaz, mint a következő A2 és B2 bemeneti biteknél, az S2 = 1 és C2 = 0. kimenet. Itt a fontos pont az, hogy a második fokozatú teljes összegző bemeneti hordozhatóságot kapjon, azaz C1, amely a kezdeti szakasz teljes összegzőjének kimeneti hordozója.
Így megkapja a végső kimeneti szekvenciát (S4 S3 S2 S1) = (1 1 1 1) és a kimenet hordozása C4 = 0
Ez a hozzáadási folyamat a 4 bites bemeneti szekvenciákhoz, amikor ezt a hordozórendszert alkalmazzák.

8 bites Ripple Carry Adder

8 teljes adalékból áll, amelyek lépcsőzetes formában vannak összekapcsolva.
Minden egyes összeadó kimeneti kimenet bemenetként kapcsolódik a következő fokozatú teljes összegzőhöz.
A bemeneti szekvenciákat (A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8) és (B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8), és a megfelelő kimeneti szekvenciát (S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8) jelöljük.
Az összeadási folyamat egy 8 bites hullámhordozó-hordozó összeadóban ugyanaz az elv, amelyet egy 4 bites hullámhordozó-hordozó összeadóban használnak, vagyis két bemeneti szekvencia mindegyik bitjét hozzáadják a bemeneti hordozáshoz.
Ez akkor használható, amikor két 8 bites bináris számjegysorozatot adunk hozzá.

8 bites hullám-hordozó-összeadó

“mit csinál egy megger ”

16 bites Ripple Carry Adder

16 teljes adalékból áll, amelyek lépcsőzetes formában vannak összekapcsolva.
Minden egyes összeadó kimeneti kimenet bemenetként kapcsolódik a következő fokozatú teljes összegzőhöz.
A bemeneti szekvenciákat (A1… .. A16) és (B1 …… B16), és a megfelelő kimeneti szekvenciákat (S1 …… .. S16) jelöli.
Az összeadási folyamat egy 16 bites hullámhordozó-hordozó összeadónál ugyanaz az elv, amelyet egy 4 bites hullámhordozó-hordozó összeadóban használnak, vagyis két bemeneti szekvencia mindegyik bitje hozzáadódik a bemeneti hordozással együtt.
Ez akkor használható, amikor két 16 bites bináris számjegysorozatot adunk hozzá.

16-bites-hullámos-hordozó-összeadó

Ripple Carry Adder Igazság táblázat

Az alábbiakban az igazságtáblázat mutatja az összes bemenet lehetséges kombinációinak kimeneti értékeit a ripple-carry-addder számára.

A1	A2	A3	A4	B4	B3	B2	B1	S4	S3	S2	S1	Visz
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 “hogyan kell áramkört építeni a kenyérlapra ”
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 kód

A VHDL (VHSIC HDL) hardverleíró nyelv. Ez egy digitális formatervezési nyelv. Az alábbiakban látható ennek a hordozónak a VHDL-kódja.

könyvtár IEEE
használja az IEEE.STD_LOGIC_1164

a Ripplecarryadder entitás
Port (A: STD_LOGIC_VECTOR-ban (3-tól 0-ig)
B: STD_LOGIC_VECTOR-ban (3-tól 0-ig)
Cin: a STD_LOGIC-ban
S: ki STD_LOGIC_VECTOR (3-tól 0-ig)
Cout: ki STD_LOGIC)
vége Ripplecarryadder

architektúra A Ripplecarryadder viselkedése - Teljes összegző VHDL-kód-alkatrész-nyilatkozat
komponens full_adder_vhdl_code
Port (A: STD_LOGIC-ban
B: az STD_LOGIC-ban
Cin: a STD_LOGIC-ban
S: ki STD_LOGIC
Cout: ki STD_LOGIC)
végkomponens

- Közbenső szállítási nyilatkozat
C1, c2, c3 jel: STD_LOGIC

kezdődik

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

vége Viselkedés

Ripple Carry Adder Verilog kód

A Verilog kód hardverleíró nyelv. Az RTL szakaszában a digitális áramkörökben használják tervezési és ellenőrzési célokra. Az alábbiakban látható ennek a hordozó-kiegészítõnek a verilog-kódja.

“állítható feszültség- és áramszabályozó ”

modul ripple_carry_adder (a, b, cin, sum, cout)
bemenet [03: 0] a
bemenet [03: 0] b
bemeneti cin
output [03: 0] összeg
kimeneti cout
huzal [2: 0] c
fulladd a1 (a [0], b [0], cin, összeg [0], c [0])
a2 (a [1], b [1], c [0], [1], c [1] összeg)
a3 (a [2], b [2], c [1], [2], c [2] összeg)
a4 (a [3], b [3], c [2], összeg [3], cout)
végmodul
fulladd modul (a, b, CIN, összeg, cout)
bemenet a, b, cin
kimeneti összeg, cout
hozzárendelje az összeget = (a ^ b ^ cin)
hozzárendelni cout = ((a & b) | (b & cin) | (a & cin))

Ripple Carry Adder alkalmazások

A hullámzás-hordozás-összeadó alkalmazások a következőket tartalmazzák.

Ezeket a hordozó összeadókat többnyire az n-bites bemeneti szekvenciák mellett használják.
Ezek a hordozós összeadók alkalmazhatók a digitális jelfeldolgozásban és mikroprocesszorok .

A Ripple Carry Adder előnyei

A hullámzás-hordozás-összeadó előnyei a következők.

Ennek a hordozónak olyan előnye van, hogy n-bites szekvenciákhoz hozzáadási eljárást hajthatunk végre a pontos eredmények elérése érdekében.
Ennek a kiegészítõnek a megtervezése nem összetett folyamat.

Ripple carry addder alternatíva arra az esetre, ha a fél összeadó és a teljes összeadó nem hajtja végre az összeadási műveletet, ha a bemeneti bit szekvenciák nagyok. De itt némi késéssel megadja a kimenetet bármilyen bemeneti bit szekvenciához. A digitális áramkörök szerint, ha az áramkör késéssel ad kimenetet, akkor nem lesz előnyösebb. Ezt meg lehet oldani egy előre mutató összeadó áramkörrel.