SUMADORES FULL ADDER

Páginas: 8 (1792 palabras) Publicado: 24 de febrero de 2014
LABORATORIO 2.
Evaluación de sumadores binarios de acarreo propagado (CPA) Y de acarreo adelanto (CLA)
Andrey David Sarria
Jose Alejandro Romero


RESUMEN: En el siguiente informe se presenta un análisis de los retardos que se generan en los diseños digitales producto de la tecnología implementada en las compuertas, las capacitancias parasitas del cableado como del interior de lascompuertas y la topología del circuito.

1. INTRODUCCIÓN

Las compuertas lógicas son dispositivos que operan con aquellos estados lógicos mencionados en la página anterior y funcionan igual que una calculadora, de un lado ingresas los datos, ésta realiza una operación, y finalmente, te muestra el resultado


Durante el desarrollo de la función de las compuertas presentan retardos, los cuales sonla diferencia entre la señal de entrada y la señal de salida.

Los retardos de tipología permiten contrastar que diseño cumple con mayor velocidad la misma función, los sumadores digitales son un ejemplo de estos circuitos, ya que los retardos generados en el sumador de acarreo propagado (CPA) influyen en la velocidad de respuesta del circuito, sin embargo topológicamente se puede diseñar unsumador de acarreo de adelanto (CLA) que permite mejorar considerablemente la velocidad de respuesta del sumador.

2. MARCO TEÓRICO.


Retardo en los circuitos.

Es importante conocer el tiempo de respuesta de un circuito digital, porque de el se deriva la frecuencia a la cual puede trabajar. La velocidad o máxima frecuencia de un sistema digital, será determinada por el retardo de loscircuitos. Lo que hace de esta característica una herramienta importantísima a la hora de diseñar circuitos digitales.

Retardo de Propagación.

El retardo de compuerta, es la diferencia de tiempo entre el cambio de las señales de entrada y de salida.



Sumadores binarios

En el diseño de sistemas digitales involucra el manejo de operaciones aritméticas. La operación más representativa es lasuma. La suma o adición binaria es análoga a la de los números decimales. La diferencia radica en que en los números binarios se produce un acarreo (carry) cuando la suma excede de uno mientras en decimales produce un acarreo cuando la suma excede de nueve (9).
Figura 1. Sumador Binario


Sumador Half-Adder (HA).

Semisumador. La operación de un semisumador como el anterior mostrado en lafigura se puede sintetizar mediante las siguientes 2 operaciones booleanas: S=A (xor) B (suma) Co=A·B (acarreo) Para realizar una suma binaria donde se tenga presente un carry de entrada se debe implementar un circuito que tenga presente esta nueva variante; como es el caso del sumador completo.
Figura 2: Semisumador 


 
Sumador Full-Adder (FA).

El sumador completo tiene 3 entradas que sesuman y son: A, B, y Cin (entrada de arrastre), y las salidas habituales S y Co (suma y salida de arrastre)






Sumador de Acarreo Propagado (CPA)
El sumador paralelo de n bits que se ha mostrado hasta ahora, tiene un nivel de retardo de 2*n puertas, pues necesita 2*n etapas de puertas lógicas para que las salidas queden completamente estabilizadas, al tener que calcular y propagar losacarreos entre todos los sumadores completos, como se muestra en la figura4

En el caso anteriormente visto el acarreo debía recorrer todas las etapas sumadoras para dar el resultado correcto, esta nueva implementación se basa en la generación adelantada del acarreo, circuito que se suele denominar anticipador de acarreo. Para ello se definen dos funciones lógicas g y p


La función informa deque en la etapa i se ha producido un acarreo. La función informa que un acarreo de etapa anterior será propagado. Aplicando estas fórmulas al cálculo del resultado de la suma y el acarreo para cada etapa, tenemos que:



La función p nos da una noción de si por el bit considerado se puede transmitir un acarreo, mientras que g nos informa de si en ese bit reproduce un acarreo. De esta forma es...
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