ما هي الطرح المتوازي والطارئ المتوازي وعملهما

عمليات الجمع والطرح عمليات أساسية في النظام الرقمي ، نظام التحكم & معالجة الإشاراة الرقمية . تتأثر هذه الأنظمة بالعناصر الإضافية والطرح من خلال توفير عمليات دقيقة وسريعة. تلعب أدوات الجمع والطرح دورًا أساسيًا في الأنظمة الرقمية نظرًا لاستخدامها الواسع في العمليات الرقمية الأخرى مثل الضرب والطرح والقسمة. لذلك ، فإن تحسين أداء هذه سيؤدي إلى تقدم تنفيذ العمليات الثنائية داخل الدائرة. يمكن تقدير أداء الدائرة الرقمية من خلال تقييم سرعة التشغيل ، ومنطقة التخطيط ، وتبديد الطاقة. تتناول هذه المقالة نظرة عامة على الجامع المتوازي والطرح المتوازي.

ما هو العدد المتوازي والطارع المتوازي؟

الموازي الأفعى والطرح المتوازي يناقش بشكل أساسي تعريفاته وعمله ومزاياه وعيوبه.

ما هو الأفعى المتوازي؟

دائرة رقمية تُستخدم لإضافة رقمين ثنائيين وحمل i / p ، حيث يكون طول بت واحد أكبر من بت آخر ويعمل بالتوازي مع أزواج معادلة من البتات. يمكن ترتيب الأفعى المتوازية عن طريق ترتيب الأضافات الكاملة (FAs) في نموذج سلسلة حيث يكون حمل o / p من كل الأفعى الكامل يمكن ربط (FA1) بحمل i / p للإعلان الكامل التالي (FA2) داخل السلسلة. الرسم البياني لل adder متوازي مبين أدناه.

الأفعى الموازي

يمكن إجراء عملية adder المتوازي n-bit باستخدام إضافات n-full. وبالمثل ، بالنسبة للإضافات المتوازية 2 بت ، هناك حاجة إلى إضافتين. بشكل عام ، تتضمن هذه الإضافات منطق المضي قدما للتأكد من أن انتشار الحمل بين إضافة المرحلة التالية لا يقيد سرعة الإضافة.

عمل الأفعى المتوازية

يظهر مخطط الأفعى المتوازي أعلاه. في ذلك ، أول صنف كامل مثل FA1 ، يمكن إنشاء المبلغ مثل 'S1' عن طريق إضافة A1 و B1 بالحمل 'C1'. يتم توصيل 'C2' بالحمل الثاني في السلسلة.

بعد ذلك ، يستخدم المصنف الكامل الثاني مثل FA2 بت حمل 'C2' لإدخال بتات الإدخال A2 و B2 لإنتاج مجموع S2 و C3. وبالمثل ، تستمر هذه العملية مع الإضافات الكاملة المتبقية حتى يستخدم الأفعى الكامل رقم Cn بتة حمل Cn لإدخال مدخلاته مثل An & Bn لإنتاج الجزء الأخير من o / p مع Cout (آخر بتة حمل).

ما هو الطرح المتوازي؟

تُعرف الدائرة الرقمية التي تُستخدم لحساب الفرق الحسابي بين زوجين ثنائيين من البتات بالطرح المتوازي. هنا في البتات الثنائية ، يكون طول البت الواحد أعلى من البتات الأخرى. يمكن أن يتم تصميم هذا الطرح بطرق مختلفة مثل الجمع بين جميع المطروح الكاملة أو المطروح نصف والكامل أو جميع FAs مع i / p من تكملة subtrahend. الرسم البياني للطرح المتوازي موضح أدناه.

الطرح المتوازي

في الطرح المتوازي n-bit ، يمكن تحقيق o / p المطلوب عن طريق تعاقب الطرح n الكامل. اتصال هذا مشابه للإعلان المتوازي 4 بت. يمكن طرح هذا من كل بت إلى بت موازٍ لها. إذا تم إنشاء الاقتراض ، فإنه ينتشر خلال سلسلة مطروح كامل .

عمل المطروح المتوازية

كما هو موضح في الرسم التخطيطي للطرح الموازي أعلاه ، يمكن ترتيب الطرح بمزيج من جميع FAs مع مكمل المطروح الفرعي i / p.

يمكن إجراء عملية الطرح من خلال النظر في إضافة minuend مع تكملة subtrahend 2. لذلك يمكن إجراء هذا الطرح المتوازي.

يمكن عمل مكمل الرقمين عن طريق تحويل الرقم الثنائي إلى مكمل 1. مكمل 1 هنا هو نفي الرقم الثنائي. هنا ، بإضافة 1 إلى مكمل LSB بت من 1 ، يمكن الحصول على مكمل 2.

باستخدام بوابات المنطق، بوابات منطقية ، يمكن الحصول على مكمل 1 لـ 'B' من خلال البوابة المنطقية NOT ويتم إضافة '1' خلال فترة الحمل للحصول على مكمل 2 لـ 'B'. علاوة على ذلك ، يضاف هذا إلى 'أ' لإجراء عملية الطرح الحسابي.

سيستمر هذا الإجراء حتى المُجمع النهائي الكامل مثل 'FAn' ويستخدم بتة الحمل 'Cn' لتضمينه مع i / p 'An' بالإضافة إلى مكمل 2 لـ 'Bn' لإنتاج بتة o / p النهائية مع بتة الحمل النهائية 'Cout'.

مزايا

ال مزايا جامع وطرح متوازي تشمل ما يلي.

• يكون تشغيل هذا adder أو الطرح أسرع عند مقارنته بالعلاقة التسلسلية أو الطرح.
• الوقت المطلوب للإضافة لا يعتمد على عدد البتات.
• تتم إضافة أو طرح جميع وحدات البت في هذا مرة واحدة ، لذلك ستكون o / p في شكل متوازي.
• ليست باهظة الثمن.
• هذه أسرع مقارنة بنظيراتها التسلسلية.

عيوب عامل الجمع المتوازي / المطروح المتوازي

ال مساوئ الأفعى الموازية والطرح تشمل ما يلي.

• في عملية متسلسلة ، يجب على كل أفعى كامل انتظار حمل الأفعى السابق.
• سيحصل كل عارض / مطروح في عملية السلسلة على مدخلات لمنافذهم على الفور. لكن ، المنافذ مثل حمل أو استعارة لا تحصل على i / ps الخاصة بهم حتى يكمل الأعلاف / الطرح السابق عمليتهم.
• لذا فإن التأخير سيحدث لذا فإنه يضيف مرة واحدة لا. من FAs أو الطرح الكامل يزيد.
• لا يشمل الحمل في وقت سابق في عملية الإضافة.
• لذلك فهي غير مناسبة للتتالي المستخدم في إضافة متعدد البت.
• بمجرد استخدام FAs ضمن ترتيب سلسلة ، يمكن عندئذٍ تقليل قدرة محرك الإخراج.

أسئلة وأجوبة

1). ما هو الافعى؟

دائرة رقمية تستخدم في جمع الأرقام

2). ما هو الطرح؟

دائرة منطقية إلكترونية تُستخدم لحساب الاختلاف بين رقمين ثنائيين.

3). ما هي أنواع الاضافات المختلفة؟

هم نصف الاضافات ، الاضافات الكاملة ، الاضافات متعددة بت.

4). ما هي الإضافات متعددة البت؟

هم الأفعى التسلسلية والأضافات المتوازية.

وبالتالي ، هذا كله يتعلق بإلقاء نظرة عامة على التوازي الأفعى والطرح ومزاياها وعيوبها. تُستخدم أدوات الجمع والطرح على نطاق واسع في وحدة المنطق الحسابي للكمبيوتر لحساب الإضافة وفي وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات لتطبيقات الرسومات لتقليل تعقيد الدائرة. إليك سؤال لك ما الفرق بين الضارب والمطارد؟