Phép cộng và phép trừ là các phép toán cơ bản trong hệ thống kỹ thuật số, hệ thống điều khiển & xử lý tín hiệu kỹ thuật số . Các hệ thống này chịu ảnh hưởng của các bộ cộng và trừ bằng cách cung cấp các hoạt động chính xác cũng như nhanh chóng. Bộ cộng và trừ đóng một vai trò thiết yếu trong các hệ thống kỹ thuật số do được sử dụng rộng rãi trong các phép toán kỹ thuật số khác như nhân, trừ và chia. Do đó, cải thiện hiệu suất của chúng sẽ tiến triển việc thực hiện các hoạt động nhị phân trong một mạch. Hiệu suất mạch kỹ thuật số có thể được ước tính bằng cách đánh giá tốc độ hoạt động, khu vực bố trí và mức tiêu tán điện của nó. Bài viết này thảo luận tổng quan về bộ cộng song song và bộ trừ song song.

Parallel Adder và Parallel Subtractor là gì?

Sự song song người bổ sung và bộ trừ song song chủ yếu thảo luận về các định nghĩa, cách làm việc, ưu điểm và nhược điểm của nó.

Trình quảng cáo song song là gì?

Một mạch kỹ thuật số được sử dụng để thực hiện phép cộng hai số nhị phân & một i / p mang, trong đó độ dài của một bit lớn hơn một bit khác và hoạt động song song với các cặp bit tương đương. Việc sắp xếp các bộ cộng song song có thể được thực hiện bằng cách sắp xếp các bộ cộng đầy đủ (FA) trong một mô hình chuỗi trong đó thực hiện từ mọi Adder đầy đủ (FA1) có thể được liên kết với i / p mang của bộ cộng đầy đủ tiếp theo (FA2) trong chuỗi. Sơ đồ của bộ cộng song song được hiển thị dưới đây.

bộ cộng song song

Hoạt động của bộ cộng song song n bit có thể được thực hiện bằng cách sử dụng bộ cộng đầy đủ n. Tương tự, đối với bộ cộng song song 2 bit, cần có hai bộ cộng. Nói chung, những bộ cộng này bao gồm logic của nhìn về phía trước để đảm bảo rằng sự lan truyền mang giữa việc bổ sung giai đoạn tiếp theo không hạn chế tốc độ bổ sung.

“bộ thu phát hoạt động như thế nào ”

Hoạt động của Trình quảng cáo song song

Sơ đồ bộ cộng song song được hiển thị ở trên. Trong đó, bộ cộng đầy đủ đầu tiên như FA1, tổng như ‘S1’ có thể được tạo ra bằng cách thêm A1 & B1 với mang ‘C1’. Mang‘ C2 ’được kết nối với bộ cộng thứ hai trong chuỗi.

Sau đó, bộ cộng đầy đủ thứ hai như FA2 sử dụng bit mang ‘C2’ để chèn các bit đầu vào A2 & B2 để tạo ra tổng S2 & C3 mang. Tương tự, quá trình này tiếp tục cho các bộ cộng đầy đủ còn lại cho đến khi bộ cộng đầy đủ thứ n sử dụng bit mang Cn để chèn các đầu vào của nó như An & Bn để tạo ra bit cuối cùng của o / p với Cout (bit mang cuối cùng).

Dấu trừ song song là gì?

Một mạch kỹ thuật số được sử dụng để tính toán chênh lệch số học giữa hai cặp bit nhị phân được gọi là bộ trừ song song. Ở đây trong bit nhị phân, độ dài của một bit cao hơn các bit khác. Việc thiết kế bộ trừ này có thể được thực hiện theo nhiều cách khác nhau như sự kết hợp của tất cả các bộ trừ đầy đủ hoặc bộ trừ một nửa & toàn bộ hoặc tất cả các FA với i / p của phần bù chuỗi con. Sơ đồ của bộ trừ song song được hiển thị bên dưới.

dấu trừ song song

Trong bộ trừ song song n-bit, o / p mong muốn có thể đạt được bằng cách xếp tầng n bộ trừ đầy đủ. Kết nối của điều này tương tự như bộ cộng song song 4 bit. Phép trừ này có thể được thực hiện từ mỗi bit đến bit song song của nó. Nếu một khoản vay được tạo ra, thì nó sẽ lan truyền trong dòng thác của dấu trừ đầy đủ .

Hoạt động của dấu trừ song song

Như được chỉ ra trong sơ đồ bộ trừ song song ở trên, bộ trừ có thể được sắp xếp với sự kết hợp của tất cả các FA với phần bù của chuỗi con i / p.

Thủ tục của phép trừ có thể được thực hiện bằng cách xem xét phép cộng minuend với phần bù của subtrahend’s 2. Vì vậy, phép trừ song song có thể được thực hiện.

Phần bù của hai số có thể được thực hiện bằng cách chuyển đổi số nhị phân thành phần bù của 1. Ở đây phần bù của 1 là phủ định số nhị phân. Ở đây, bằng cách thêm 1 vào bit LSB của phần bổ sung của 1, phần bổ sung của 2 có thể đạt được.

Bằng cách sử dụng cổng logic , phần bổ sung 1 của ‘B’ có thể đạt được thông qua cổng logic NOT & ‘1’ được thêm vào trong suốt quá trình thực hiện để nhận phần bổ sung 2 của ‘B’. Hơn nữa, điều này được thêm vào ‘A’ để thực hiện phép trừ số học.

“sơ đồ hệ thống dây điện của mái vòm ô tô ”

Quy trình này sẽ tiếp tục cho đến khi bộ cộng đầy đủ cuối cùng như 'FAn' và nó sử dụng bit mang 'Cn' để bao gồm i / p 'An' cũng như phần bổ sung của 2 'Bn' để tạo ra bit o / p cuối cùng với bit mang cuối cùng 'Cout'.

Ưu điểm

Các ưu điểm của bộ cộng và bộ trừ song song bao gồm những điều sau đây.

Hoạt động của bộ cộng hoặc bộ trừ này nhanh hơn khi đối chiếu với bộ cộng hoặc bộ trừ nối tiếp.
Thời gian cần thiết để bổ sung không phụ thuộc vào số bit.
Tất cả các bit trong này được cộng hoặc trừ tại một thời điểm, vì vậy o / p sẽ ở dạng song song.
Nó không phải là đắt tiền.
Chúng nhanh hơn so với các đối tác nối tiếp.

Nhược điểm của Trình hiển thị song song / Dấu trừ song song

Các nhược điểm của bộ cộng và bộ trừ song song bao gồm những điều sau đây.

Trong một quy trình dây chuyền, mỗi bộ cộng đầy đủ phải đợi thực hiện của bộ cộng trước đó.
Mọi bộ cộng / trừ trong quy trình chuỗi sẽ nhận đầu vào cho các cổng của chúng ngay lập tức. Tuy nhiên, các cổng như mang hoặc mượn không nhận được i / ps của chúng cho đến khi bộ cộng / trừ trước đó hoàn thành quy trình của chúng.
Vì vậy, sự chậm trễ sẽ xảy ra vì vậy nó sẽ cộng lại khi số không. của các CHNC hoặc số trừ đầy đủ tăng lên.
Nó không bao gồm thực hiện trước đó trong quá trình bổ sung.
Do đó, nó không thích hợp để xếp tầng được sử dụng trong phép cộng Nhiều bit.
Một khi các FA được sử dụng trong một chuỗi sắp xếp, thì khả năng của truyền động đầu ra có thể bị giảm.

Câu hỏi thường gặp

1). Bộ cộng là gì?

Mạch kỹ thuật số được sử dụng để thực hiện phép cộng các số

“công tắc chuyển đổi ném đôi ba cực ”

2). Bộ trừ là gì?

Một mạch logic điện tử được sử dụng để tính toán sự khác biệt giữa hai số nhị phân.

3). Các loại bộ cộng khác nhau là gì?

Chúng là bộ cộng một nửa, bộ cộng đầy đủ và bộ cộng nhiều bit.

4). Bộ cộng nhiều bit là gì?

Chúng là bộ cộng nối tiếp và bộ cộng song song.

Vì vậy, đây là tất cả về một cái nhìn tổng quan về song song bộ cộng và bộ trừ , và những ưu nhược điểm của chúng. Bộ cộng, cũng như bộ trừ, được sử dụng rộng rãi trong đơn vị logic Số học của máy tính để tính toán phép cộng và trong CPU và GPU cho các ứng dụng đồ họa nhằm giảm độ phức tạp của mạch. Đây là một câu hỏi dành cho bạn, sự khác biệt giữa bộ cộng và bộ trừ là gì?