Sumatoare cu propagare seriala a transportului
Sumatorul RCA.
Este un sumator ce realizeaza insumarea paralela a 2 operanzi,
A si B, de n cifre binare prin conectarea in lant a n celule
sumator complet (Full Adder - FA) astfel incat CY-out generat de FA
al rangului i (Ci), devine CY-in pt rangul i+1. Deci, CY se propaga prin
intregul sumator, incepand cu rangul cel mai putin
semnificativ, pana la rangul cel mai semnificativ al sumatorului
RCA. Performanta RCA nu este mult mai buna decat cea a
sumatorului serial. Aceasta intrucat cele n FA nu pot opera
intotdeauna in paralel. În general FA de rangul i
asteapta CY-out al FA de rang i-1, s.a.m.d. Considerand t ca
fiind intarzierea pe o poarta, atunci intarzierea
ce apare la nivelul FA este 3t si calea de propagare a lui CY implica
o intarziere de 2t pt fiecare FA. Se obtine un timp total de
operare egal cu: Top RCA=(2*n-l)*t. Costul de realizare tehnologica a
sumatorului este mic, el avand o structura regulata la care
sunt dominante portile si nu conexiunile. Pe baza utilizarii
unei tehnici tehnologice de inlocuire a portilor logice cu
comutatoare se poate imbunatati performanta de
viteza a acestor sumatoare prin cresterea vitezei de propagare pe
rand.
Sumatorul Manchester (MA) este de fapt un sumator RCA la care calea de propagare a lui CY e
formata din switch-uri ce inlocuiesc portile din aceasta
cale. Aceasta cale de propagare a lui CY este referita prin termenul
de CY-path, ea fiind mai rapida decat cea a sumatorului RCA. Un
singur rang al sumatorului consta din 3 switch-uri Sg, Sp si So, ce
opereaza dupa cum urmeaza: 1.Cand ambii biti operanzi
(Ai,Bi) asociati rangului respectiv sunt 1, se inchide switch-ul Sg,
CY-out al rangului fiind 1, indiferent de valoarea lui CY-in. 2.Cand
ambii biti operanzi asociati rangului respectiv sunt 0, se-nchide
switch-ul So si CY-out al rangului este 0 indiferent de valoarea lui
CY-in. 3.Cand unul din bitii operanzi este 0, celalalt este 1
si CY-in este 1 se inchide switch-ul Sp si CY-out al rangului este 1.
În proiectul original switch-urile Sg si Sp erau realizate din
tranzistoare simetrice, dar intrucat la stadiul tehnologic de la
momentul respectiv astfel de tranzistoare erau dificil de implementat,
sumatorul a fost abandonat pana la dezvoltarea VLSI-urilor.
Sumator cu semnalizarea sfarsitului
insumarii(CCA) Pe baza
analizei timpului de operare al sumatorului RCA, rezulta ca un
sumator proiectat astfel incat timpul de insumare sa
varieze in functie de operanzi, va fi mai rapid decat
sumatorul RCA. Un asemenea sumator necesita logica ce sa
detecteze sfarsitul propagarii lui CY, astfel incat
odata sesizat momentul sa se poata opri procesul de
insumare. Un asemenea sumator este cunoscut in literatura sub
denumirea de sumator cu semnalizarea sfarsitului
insumarii (Carry Completion Adder - CCA). CCA se obtine
pornind de la celula FA la care se include o logica de detectie a
propagarii complete. Procesul de adunare al oricarui rang este
complet cand cifrele binare ale operanzilor au fost adunate si s-a
stabilit: fie ca nu va fi CY de la acest rang, fie e ca CY a fost
deja produs. 1.Prima situatie, CY=0, exista daca cifrele binare
ale ambilor operanzi sunt 0, sau daca una este 0 si cealalta
este 1 si CY=0. 2. Cel de-al doilea caz, cazul unui CY=1, apare daca:
fie cifrele binare ale ambilor operanzi sunt 1 (si apare un CY generat de
acest rang), fie cand un operand are bitul 0, celalalt are bitul 1
si CY=1 se va propaga prin acest rang. Esenta cresterii in
viteza a sumatorului CCA in raport cu sumatorul RCA, consta
in observatia ca se poate lua decizia valorii logice a lui
CY-out indiferent de starea lui CY-in, in situatia cand ambii
operanzi au cifre binare sau cand ambii operanzi au cifrele binare 1.
