Penambahan dan pengurangan adalah operasi fundamental dalam sistem digital, sistem pengaturan & pemrosesan sinyal digital . Sistem ini dipengaruhi oleh adder dan subtractor dengan menyediakan operasi yang akurat dan cepat. Penambah dan pengurang memainkan peran penting dalam sistem digital karena penggunaannya yang luas dalam operasi digital lainnya seperti perkalian, pengurangan & pembagian. Oleh karena itu, meningkatkan kinerja ini akan mempercepat pelaksanaan operasi biner dalam suatu rangkaian. Performa sirkuit digital dapat diperkirakan dengan mengevaluasi kecepatan pengoperasian, area tata letak, dan disipasi dayanya. Artikel ini membahas gambaran penjumlahan paralel dan pengurangan paralel.
Apa itu Parallel Adder dan Parallel Subtractor?
Paralelnya penambah dan substraktor paralel terutama membahas definisi, cara kerja, kelebihan dan kekurangannya.
Apa itu Parallel Adder?
Sirkuit digital yang digunakan untuk melakukan penambahan dua bilangan biner & sebuah i / p carry, di mana panjang satu bit lebih besar dari bit lainnya dan beroperasi secara paralel dengan pasangan bit yang setara. Penataan parallel adder dapat dilakukan dengan cara menyusun full adders (FAs) dalam model rantai dimana carry o / p dari setiap penambah penuh (FA1) dapat ditautkan ke carry i / p dari penambah penuh berikutnya (FA2) dalam rantai. Diagram penambah paralel ditunjukkan di bawah ini.
penambah paralel
Pengoperasian penambah paralel n-bit dapat dilakukan dengan menggunakan penambah n-penuh. Demikian pula, untuk penambah paralel 2-bit, diperlukan dua penambah. Umumnya, penambah ini menyertakan logika bawa lihat ke depan untuk memastikan bahwa propagasi membawa antara penambahan tahap berikutnya tidak membatasi kecepatan penambahan.
Cara Kerja Parallel Adder
Diagram penambah paralel ditunjukkan di atas. Dalam hal itu, penambah penuh pertama seperti FA1, jumlah seperti 'S1' dapat dihasilkan dengan menambahkan A1 & B1 dengan pembawa 'C1'. Carry 'C2' terhubung ke penambah kedua dalam rantai.
Setelah itu, penambah penuh kedua seperti FA2 menggunakan bit carry 'C2' untuk memasukkan bit input A2 & B2 untuk menghasilkan jumlah carry S2 & C3. Demikian pula, proses ini berlanjut untuk penambah penuh yang tersisa sampai penambah penuh ke-n menggunakan bit carry Cn untuk memasukkan inputnya seperti An & Bn untuk menghasilkan bit terakhir output daya dengan Cout (bit carry terakhir).
Apa itu Pengurang Paralel?
Sirkuit digital yang digunakan untuk menghitung selisih aritmatika antara dua pasang bit biner dikenal sebagai pengurang paralel. Di sini, di bit biner, panjang satu bit lebih tinggi dari bit lainnya. Perancangan pengurang ini dapat dilakukan dengan berbagai cara seperti kombinasi dari semua pengurang penuh atau pengurang setengah & penuh atau semua FA dengan pelengkap pengurang i / p. Diagram pengurang paralel ditunjukkan di bawah ini.
pengurang paralel
Dalam pengurang paralel n-bit, output daya yang diinginkan dapat dicapai dengan mengalirkan n pengurang penuh. Sambungan ini mirip dengan penambah paralel 4-bit. Pengurangan ini dapat dilakukan dari setiap bit ke bit paralelnya. Jika pinjaman dihasilkan, maka itu menjalar selama kaskade pengurang penuh .
Kerja Pengurang Paralel
Seperti yang ditunjukkan pada diagram pengurang paralel di atas, pengurang dapat diatur dengan kombinasi semua FA dengan pelengkap pengurang i / p.
Prosedur pengurangan dapat dilakukan dengan memperhatikan penambahan minuend dengan komplemen pengurang 2. Sehingga pengurangan paralel bisa dilakukan.
Pelengkap dua bilangan dapat dilakukan dengan mengonversi bilangan biner menjadi pelengkap 1. Di sini pelengkap 1 adalah meniadakan bilangan biner. Di sini, dengan menambahkan 1 ke pelengkap LSB bit 1, pelengkap 2 dapat dicapai.
Dengan menggunakan gerbang logika , pelengkap 1 dari 'B' dapat diperoleh melalui gerbang logika NOT & '1' ditambahkan di seluruh carry untuk mendapatkan pelengkap 2 dari 'B'. Selanjutnya, ini ditambahkan ke 'A' untuk melakukan pengurangan aritmatika.
Prosedur ini akan berlanjut hingga penambah penuh akhir seperti 'FAn' dan menggunakan bit pembawa 'Cn' untuk disertakan dengan i / p 'An' serta pelengkap 2 dari 'Bn' untuk menghasilkan bit output daya akhir dengan terakhir membawa sedikit 'Cout'.
Keuntungan
Itu keuntungan dari penjumlah dan pengurang paralel termasuk yang berikut ini.
- Pengoperasian adder atau subtractor ini lebih cepat jika dibandingkan dengan adder atau subtractor serial.
- Waktu yang diperlukan untuk penambahan tidak bergantung pada digit bit.
- Semua bit di sini ditambahkan atau dikurangi sekaligus, sehingga output daya akan berbentuk paralel.
- Itu tidak mahal.
- Ini lebih cepat dibandingkan dengan serial.
Kekurangan dari Parallel Adder / Parallel Subtractor
Itu kerugian dari penjumlah dan pengurang paralel termasuk yang berikut ini.
- Dalam proses berantai, setiap penambah penuh harus menunggu muatan penambah sebelumnya.
- Setiap adder / subtractor dalam proses rantai akan mendapatkan input ke portnya secara instan. Namun, port seperti carry atau pinjam tidak memperoleh i / ps sampai adder / subtractor sebelumnya menyelesaikan prosesnya.
- Jadi penundaan akan terjadi sehingga menambahkan sekali tidak. FA atau pengurang penuh meningkat.
- Itu tidak termasuk carry sebelumnya dalam proses penambahan.
- Oleh karena itu, ini tidak cocok untuk cascading yang digunakan dalam penambahan Multi-bit.
- Setelah FA digunakan dalam pengaturan rantai, maka kemampuan penggerak keluaran dapat dikurangi.
FAQ
1). Apa penambahnya?
Sirkuit digital yang digunakan untuk melakukan penjumlahan angka
2). Apa itu subtractor?
Rangkaian logika elektronik yang digunakan untuk menghitung ketidaksamaan antara dua bilangan biner.
3). Apa sajakah jenis penambah?
Mereka adalah penambah setengah, penambah penuh, dan penambah multi-bit.
4). Apa itu penambah multi-bit?
Mereka adalah penambah serial dan penambah paralel.
Jadi, ini semua tentang gambaran paralel adder dan subtractor , serta kelebihan dan kekurangannya. Penambah, serta pengurang, banyak digunakan dalam unit logika Aritmatika komputer untuk menghitung penambahan dan dalam CPU dan GPU untuk aplikasi grafik untuk mengurangi kompleksitas rangkaian. Berikut pertanyaan untuk Anda, apa perbedaan antara adder dan subtractor?
