덧셈과 뺄셈은 디지털 시스템의 기본 작업입니다. 제어 시스템 & 디지털 신호 처리 . 이러한 시스템은 정확하고 빠른 작업을 제공함으로써 가산기 및 감산기의 영향을받습니다. 덧셈과 뺄셈은 곱셈, 뺄셈 및 나눗셈과 같은 다른 디지털 연산에서 광범위하게 사용되기 때문에 디지털 시스템에서 필수적인 역할을합니다. 따라서 이들의 성능을 개선하면 회로 내에서 이진 연산의 실행이 진행됩니다. 디지털 회로 성능은 작동 속도, 레이아웃 영역 및 전력 손실을 평가하여 추정 할 수 있습니다. 이 기사에서는 병렬 가산기 및 병렬 감산기의 개요를 설명합니다.
병렬 가산기와 병렬 감산기 란 무엇입니까?
병렬 가산기 병렬 감산기는 주로 그 정의, 작동, 장단점을 논의합니다.
병렬 가산기 란 무엇입니까?
2 개의 이진수와 i / p 캐리를 추가하는 데 사용되는 디지털 회로로, 한 비트의 길이가 다른 비트보다 크고 동등한 비트 쌍과 병렬로 작동합니다. 병렬 가산기의 배열은 매번 캐리 O / P가있는 체인 모델에 전체 가산기 (FA)를 배치하여 수행 할 수 있습니다. 완전 가산기 (FA1)은 체인 내 다음 전체 가산기 (FA2)의 캐리 i / p에 연결될 수 있습니다. 병렬 가산기의 다이어그램은 다음과 같습니다.
병렬 가산기
n- 비트 병렬 가산기의 작동은 n- 전체 가산기를 사용하여 수행 할 수 있습니다. 마찬가지로 2 비트 병렬 가산기의 경우 두 가산기가 필요합니다. 일반적으로 이러한 가산기는 다음 논리를 포함합니다. 앞을 봐 다음 단계의 추가 사이에 전달 전파가 추가 속도를 제한하지 않는지 확인합니다.
병렬 가산기 작동
병렬 가산기 다이어그램은 위에 나와 있습니다. 여기서 FA1과 같은 첫 번째 풀 가산기는 A1과 B1에 캐리‘C1’을 더하여‘S1’과 같은 합계를 생성 할 수 있으며‘C2’캐리는 체인의 두 번째 가산기에 연결됩니다.
그 후 FA2와 같은 두 번째 완전 가산기는 'C2'캐리 비트를 사용하여 A2 및 B2 입력 비트를 삽입하여 S2 및 C3 캐리 합계를 생성합니다. 마찬가지로,이 프로세스는 n 번째 전체 가산기가 Cn 캐리 비트를 사용하여 An & Bn과 같은 입력을 삽입하여 Cout (마지막 캐리 비트)으로 o / p의 최종 비트를 생성 할 때까지 나머지 전체 가산기에 대해 계속됩니다.
병렬 감산기 란 무엇입니까?
두 이진 비트 쌍 간의 산술적 차이를 계산하는 데 사용되는 디지털 회로를 병렬 감산기라고합니다. 여기서 이진 비트에서 한 비트의 길이는 다른 비트보다 큽니다. 이 감산기의 설계는 모든 전체 감산기 또는 반 및 전체 감산기 또는 모든 FA와 감산 보수의 i / p의 조합과 같은 다양한 방식으로 수행 될 수 있습니다. 병렬 감산기의 다이어그램은 다음과 같습니다.
병렬 빼기
n 비트 병렬 감산기에서 원하는 o / p는 n 개의 전체 감산기를 계단식으로 연결하여 얻을 수 있습니다. 이것의 연결은 4 비트 병렬 가산기와 유사합니다. 이 빼기는 각 비트에서 병렬 비트로 수행 할 수 있습니다. 차용이 생성되면 캐스케이드 기간 동안 전파됩니다. 전체 감산기 .
병렬 감산기 작동
위의 병렬 감산기 다이어그램에서 볼 수 있듯이 감산기는 감수 보수 i / p가있는 모든 FA의 조합으로 배열 될 수 있습니다.
감산 절차는 감수 2의 보수와 함께 감수를 더하는 것을 고려하여 수행 할 수 있습니다. 그래서 병렬 뺄셈을 할 수 있습니다.
2의 보수는 이진수를 1의 보수로 변환하여 수행 할 수 있습니다. 여기서 1의 보수는 이진수를 부정하는 것입니다. 여기서 1의 보수의 LSB 비트에 1을 더하여 2의 보수를 얻을 수 있습니다.
사용하여 논리 게이트 , 'B'의 1의 보수는 NOT 논리 게이트를 통해 얻을 수 있으며 '1'은 캐리 전체에 추가되어 'B'의 2의 보수를 얻습니다. 또한 산술 빼기를 수행하기 위해 'A'에 추가됩니다.
이 절차는 'FAn'과 같은 최종 완전 가산기까지 계속되며 캐리 비트 'Cn'을 사용하여 i / p 'An'과 함께 포함하고 'Bn'의 2의 보완 물을 사용하여 최종 o / p 비트를 생성합니다. 최종 캐리 비트 'Cout'.
장점
그만큼 병렬 가산기 및 감산기의 장점 다음을 포함하십시오.
- 이 가산기 또는 감산기의 작동은 직렬 가산기 또는 감산기와 비교할 때 더 빠릅니다.
- 덧셈에 필요한 시간은 비트 수에 의존하지 않습니다.
- 여기에있는 모든 비트는 한 번에 더하거나 빼기 때문에 o / p는 병렬 형태가됩니다.
- 비싸지 않습니다.
- 이들은 직렬 대응 제품에 비해 더 빠릅니다.
병렬 가산기 / 병렬 감산기의 단점
그만큼 병렬 가산기 및 감산기의 단점 다음을 포함하십시오.
- 체인 프로세스에서 각 전체 가산기는 이전 가산기가 수행 될 때까지 기다려야합니다.
- 체인 프로세스의 모든 가산기 / 감산기는 포트에 즉시 입력을받습니다. 그러나 캐리 또는 빌리와 같은 포트는 이전 가산기 / 감산기가 프로세스를 완료 할 때까지 i / ps를 얻지 못합니다.
- 따라서 지연이 발생하여 아니오가되면 합산됩니다. FA 또는 전체 감산기가 증가합니다.
- 추가 과정에서 이전 캐리는 포함되지 않습니다.
- 따라서 다중 비트 추가에 사용되는 캐스 케이 딩에는 적합하지 않습니다.
- 체인 배열 내에서 FA가 사용되면 출력 구동 기능이 감소 될 수 있습니다.
자주 묻는 질문
1). 가산기는 무엇입니까?
숫자를 더하는 데 사용되는 디지털 회로
2). 감산기는 무엇입니까?
두 이진수 간의 불일치를 계산하는 데 사용되는 전자 논리 회로입니다.
삼). 가산기의 다른 유형은 무엇입니까?
절반 가산기, 전체 가산기 및 다중 비트 가산기입니다.
4). 다중 비트 가산기 란 무엇입니까?
“교류에서 직류로 ”
직렬 가산기 및 병렬 가산기입니다.
따라서 이것은 병렬의 개요에 관한 것입니다. 가산기와 감산기 , 그리고 그들의 장단점. 덧셈기와 뺄셈 기는 컴퓨터의 산술 논리 장치에서 덧셈을 계산하고 CPU 및 GPU에서 회로의 복잡성을 줄이기 위해 그래픽 응용 프로그램에 널리 사용됩니다. 여기에 질문이 있습니다. 덧셈과 뺄셈의 차이점은 무엇입니까?
