Nell’articolo di oggi analizzeremo nel dettaglio il funzionamento del riplle carry adder.
Negli articoli precedenti abbiamo visto:
- Come funziona una CPU: progetto di circuiti logici #0
- Come funziona una CPU: Flip-Flop SR asincrono #0.1
- Come funziona una CPU: Flip-Flop sincrono #0.1.1
- Come funziona una CPU: Flip-Flop D #0.1.2
- Come funziona una CPU: Flip-Flop Master-Slave #0.1.3
- Come funziona una CPU: Modello di Huffman #0.2
- Come funziona una CPU: progetto di circuiti sequenziali sincroni #0.2.1
- Come funziona una CPU: progetto dei circuiti logici #0.3
- Come funziona una CPU: porte logiche operanti su parole #0.3.1
- Come funziona una CPU: multiplexer #0.3.2
- Come funziona una CPU: decodificatore #0.3.3
- Come funziona una CPU: codificatore (encoder) #0.3.4
- Come funziona una CPU: codificatore prioritario (priority encoder) #0.3.4.1
- Come funziona una CPU: sommatore full-adder #0.3.5
Vediamo quali sono le caratteristiche generali dei moduli aritmetici e dei sommatori.
Possono avere complessità variabile a seconda di:
- tipo di dati supportati (interi, interi con segno, decimali);
- tipo di operazioni supportate (somma, sottrazione, moltiplicazione, divisione, operazioni trigonometriche);
- velocità (soluzioni combinatorie o sequenziali);
I sommatori sono dei moduli che ricevono in ingresso due numeri su n-bit e producono in uscita il risultato della loro somma, espresso al più su n+1 bit.
Possono essere realizzati seguendo tre soluzioni alternative:
- sommatori seriali
- sommatori combinatori;
- sommatori combinatori modulari;
Ora vediamo nel dettaglio come funziona il riplle carry adder.
Somma 2 numeri su n-bit utilizzando una logica esclusivamente combinatoria. Risulta particolarmente semplice da progettare in quanto basta connettere in cascata tanti Full-Adder quanti sono i bit dei numeri da voler sommare (ovvero n). Il tempo richiesto per la generazione dell’ultimo carry dipende chiaramente dal ritardo e dal numero di Full-Adder utilizzati. Essendo “d” il ritardo di un singolo modulo si ottiene che:
ritardo(RCA) = n ∗ d
Il costo in termini di hardware è proporzionale ad n.
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Simone Candido
Simone Candido è un ragazzo appassionato del mondo tech nella sua totalità. Simone ama immedesimarsi in nuove esperienze, la sua filosofia si basa sulla irrefrenabile voglia di ampliare a 360° le sue conoscenze abbracciando tutti i campi del sapere, in quanto ritiene che il sapere umano sia il connubio perfetto tra cultura umanistica e scientifica.