রিপল ক্যারি অ্যাডার: ওয়ার্কিং, প্রকার এবং এর অ্যাপ্লিকেশনগুলি

ভিতরে ডিজিটাল ইলেকট্রনিক্স দ্বি-বিট বাইনারি সংখ্যা যুক্ত করে ব্যবহার করা সম্ভব অর্ধ সংযোজক । এবং যদি ইনপুট সিকোয়েন্সটিতে তিন-বিট সিকোয়েন্স থাকে তবে পূর্ণ সংযোজনকারী ব্যবহার করে সংযোজন প্রক্রিয়াটি শেষ করা যায়। তবে যদি বিটের সংখ্যাটি ইনপুট ক্রমটিতে বেশি হয় তবে অর্ধ অ্যাডারের সাহায্যে প্রক্রিয়াটি শেষ করা যেতে পারে। কারণ পূর্ণ সংযোজনকারী সংযোজন অপারেশনটি সম্পন্ন করতে সক্ষম নয়। সুতরাং 'রিপল ক্যারি অ্যাডার' ব্যবহার করে এই ত্রুটিগুলি অতিক্রম করা যায়। এটি একটি অনন্য ধরণের লজিক সার্কিট ডিজিটাল ক্রিয়াকলাপগুলিতে এন-বিট সংখ্যা যুক্ত করার জন্য ব্যবহৃত। এই নিবন্ধটি রিপল-ক্যারি-অ্যাডেয়ার এবং এর ক্রিয়াকলাপ কী তা সম্পর্কে একটি ওভারভিউ বর্ণনা করে।

রিপল ক্যারি অ্যাডার কী?

একাধিক পূর্ণ সংযোজনকারীদের একটি কাঠামো একটি এন বিট বাইনারি ক্রম সংযোজন ফলাফল প্রদান করার জন্য একটি পদ্ধতিতে ক্যাসকেড করা হয়। এই সংযোজকটি তার কাঠামোর মধ্যে ক্যাসকেড পূর্ণ সংযোজনকে অন্তর্ভুক্ত করে তাই বাহনটি একটি রিপল-ক্যারি অ্যাডারের সার্কিটের প্রতিটি পূর্ণ সংযোজক পর্যায়ে উত্পন্ন হবে। প্রতিটি পূর্ণ সংযোজক পর্যায়ে এই বহন আউটপুটটি তার পরবর্তী পূর্ণ সংযোজনকারীকে ফরোয়ার্ড করা হয় এবং সেখানে এটি বহনকারী ইনপুট হিসাবে প্রয়োগ করা হয়। এই প্রক্রিয়াটি তার শেষ পূর্ণ সংযোজন পর্যায়ে অব্যাহত থাকে। সুতরাং, প্রতিটি বহন আউটপুট বিট একটি পূর্ণ সংযোজনকারী এর পরবর্তী পর্যায়ে rippled হয়। এই কারণে এটির নামকরণ করা হয়েছে 'রিপল ক্যারি অ্যাডার'। এর সর্বাধিক গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্যটি হ'ল সিকোয়েন্সটি 4 বিট বা 5 বিট বা অন্য কোনও, ইনপুট বিট সিকোয়েন্সগুলি যুক্ত করা।

“এই ক্যারি অ্যাডারে বিবেচনার জন্য সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বিষয়টি হ'ল চূড়ান্ত আউটপুটটি প্রতিটি পূর্ণ সংযোজনকারী পর্যায়ে ক্যারি আউটপুট তৈরি হওয়ার পরে এবং তার পরবর্তী পর্যায়ে ফরোয়ার্ড করার পরেই জানা যায়। সুতরাং এই বহনকারী অ্যাডারটি ব্যবহার করে ফলাফল পেতে দেরি হবে।

রিপল-ক্যারি অ্যাডারে বিভিন্ন ধরণের রয়েছে। তারা হ'ল:

• 4-বিট রিপল-ক্যারি অ্যাডপার
• 8-বিট রিপল-ক্যারি অ্যাডপার
• 16-বিট রিপল-ক্যারি অ্যাডপার

প্রথমত, আমরা 4-বিট রিপল-ক্যারি-অ্যাডারের সাথে শুরু করব এবং তারপরে 8 বিট এবং 16-বিট রিপল-ক্যারি অ্যাড্রেসারের সাথে শুরু করব।

4-বিট রিপল ক্যারি অ্যাডার

নীচের চিত্রটি 4-বিট রিপল-ক্যারি সংযোজনকে উপস্থাপন করে। এই অ্যাডারে চারটি পূর্ণ সংযোজন ক্যাসকেডে সংযুক্ত রয়েছে। কো হ'ল ক্যারি ইনপুট বিট এবং এটি সর্বদা শূন্য। এই ইনপুটটি বহন করে যখন 'Co' দুটি ইনপুট সিকোয়েনস A1 A2 A3 A4 এবং B1 B2 B3 B4 এ প্রয়োগ করা হয় তখন S1 S2 S3 S4 এবং আউটপুট বহন করে C4 দিয়ে প্রতিনিধিত্ব করে।

4-বিট আরসিএ ডায়াগ্রাম

4-বিট রিপল ক্যারি অ্যাডারের কাজ

• আসুন 0101 এবং 1010 দুটি ইনপুট অনুক্রমের উদাহরণ নিই take এটি A4 A3 A2 A1 এবং B4 B3 B2 B1 প্রতিনিধিত্ব করছে।
• এই সংযোজক ধারণা অনুযায়ী ইনপুট বহন 0 হয়।
• যখন এও ও বো ইনপুট ক্যারি 0 এর সাথে প্রথম পূর্ণ সংযোজকটিতে প্রয়োগ করা হয়।
• এখানে এ 1 = 1 বি 1 = 0 সিন = 0
• এই সংযোজকের যোগফল এবং ক্যারি সমীকরণ অনুযায়ী যোগফল (এস 1) এবং ক্যারি (সি 1) উত্পন্ন হবে। এর তত্ত্ব অনুসারে, সমষ্টি = A1⊕B1⊕Cin এবং ক্যারি = A1B1⊕B1Cin⊕CinA1 এর আউটপুট সমীকরণ
• এই সমীকরণ অনুসারে, 1 ম পূর্ণ সংযোজক এস 1 = 1 এবং ক্যারি আউটপুট, সি 1 = 0 এর জন্য।
• পরবর্তী ইনপুট বিট এ 2 এবং বি 2 এর মতো একই, আউটপুট এস 2 = 1 এবং সি 2 = 0. এখানে গুরুত্বপূর্ণ পয়েন্টটি হ'ল দ্বিতীয় পর্যায়ে পূর্ণ সংযোজক ইনপুট ক্যারি পায় অর্থাৎ সি 1 যা প্রাথমিক পর্যায়ে পূর্ণ অ্যাডারের আউটপুট বহন করে।
• এটির মতো চূড়ান্ত আউটপুট ক্রম (এস 4 এস 3 এস 2 এস 1) = (1 1 1 1) এবং আউটপুট বহন করবে সি 4 = 0
• 4-বিট ইনপুট সিকোয়েন্সগুলির জন্য এই বহনকারী সংযোজকটিকে প্রয়োগ করা হলে এটি সংযোজন প্রক্রিয়া।

8-বিট রিপল ক্যারি অ্যাডার

• এটিতে 8 টি পূর্ণ সংযোজন রয়েছে যা ক্যাসকেড আকারে সংযুক্ত রয়েছে।
• প্রতিটি পূর্ণ সংযোজন বাহক আউটপুট পরবর্তী পর্যায়ে পূর্ণ সংযোজকের সাথে ইনপুট বহন হিসাবে সংযুক্ত থাকে।
• ইনপুট সিকোয়েন্সগুলি (A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A7 A8) এবং (B1 B2 B3 B4 B5 B6 B6 B7 B8 B) দ্বারা চিহ্নিত করা হয় এবং এর সম্পর্কিত আউটপুট ক্রমটি (S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S7 S8) দ্বারা চিহ্নিত করা হয়।
• একটি 8-বিট রিপল-ক্যারি-অ্যাডারে যুক্ত প্রক্রিয়াটি একই নীতি যা 4-বিট রিপল-ক্যারি-অ্যাডারে ব্যবহৃত হয়, অর্থাৎ দুটি ইনপুট ক্রম থেকে প্রতিটি বিট ইনপুট ক্যারি সহ যুক্ত হতে চলেছে।
• দুটি 8 বিট বাইনারি অঙ্কের ক্রম যুক্ত করার পরে এটি ব্যবহার করবে।

8 বিট-রিপল-ক্যারি-অ্যাডার

16-বিট রিপল ক্যারি অ্যাডার

• এটিতে 16 টি পূর্ণ সংযোজন রয়েছে যা ক্যাসকেড আকারে সংযুক্ত রয়েছে।
• প্রতিটি পূর্ণ সংযোজন বাহক আউটপুট পরবর্তী পর্যায়ে পূর্ণ সংযোজকের সাথে ইনপুট বহন হিসাবে সংযুক্ত থাকে।
• ইনপুট ক্রমগুলি (এ 1… .. এ 16) এবং (বি 1 …… বি 16) দ্বারা চিহ্নিত করা হয় এবং এর প্রাসঙ্গিক আউটপুট ক্রমটি (এস 1 …… .. এস 16) দ্বারা চিহ্নিত করা হয়।
• ১--বিট রিপল-ক্যারি-অ্যাডারে যুক্ত প্রক্রিয়াটি একই নীতি যা 4-বিট রিপল-ক্যারি অ্যাডেয়ারে ব্যবহৃত হয়, অর্থাৎ দুটি ইনপুট সিকোয়েন্স থেকে প্রতিটি বিট ইনপুট ক্যারি সহ যুক্ত করতে চলেছে।
• এটি যখন দুটি 16 বিট বাইনারি অঙ্কের ক্রম যুক্ত করবে তখন ব্যবহার করবে।

16-বিট-রিপল-ক্যারি-অ্যাডার

রিপল ক্যারি অ্যাডার ট্রুথ টেবিল

সত্যের টেবিলের নীচে রিপল-ক্যারি-অ্যাডারের জন্য সমস্ত ইনপুটগুলির সংমিশ্রণের জন্য আউটপুট মানগুলি দেখায় shows

রিপল ক্যারি অ্যাডার ভিএইচডিএল কোড

ভিএইচডিএল (VHSIC এইচডিএল) হার্ডওয়্যার বর্ণনার ভাষা। এটি একটি ডিজিটাল ডিজাইনের ভাষা। এই বহনকারী সংযোজনকারীর জন্য VHDL কোডটি নীচে দেখানো হয়েছে।

লাইব্রেরি আইইইই
IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL ব্যবহার করুন

সত্তা রিপ্লেকারিয়াডার হলেন
বন্দর (একটি: STD_LOGIC_VECTOR এ (3 থেকে 0 পর্যন্ত)
বি: STD_LOGIC_VECTOR এ (3 থেকে 0 পর্যন্ত)
সিন: STD_LOGIC এ
এস: STD_LOGIC_VECTOR (3 থেকে নীচে 0)
আউট: STD_LOGIC আউট)
সমাপ্তি রিপ্লেকারিয়াডার

রিপ্লেকারিয়াড্ডারের আর্কিটেকচার আচরণটি হ'ল - পূর্ণ অ্যাডার ভিএইচডিএল কোড উপাদান ঘোষণা
উপাদান সম্পূর্ণ_যোদ্ধা_ভিডিএল_কোড ode
বন্দর (এ: এসটিডি_লজিকের মধ্যে)
বি: STD_LOGIC এ
সিন: STD_LOGIC এ
এস: আউট STD_LOGIC
আউট: STD_LOGIC আউট)
শেষ উপাদান

- মধ্যবর্তী ক্যারি ঘোষণা
সিগন্যাল সি 1, সি 2, সি 3: এসটিডি_লজিক

শুরু

- পোর্ট ম্যাপিং সম্পূর্ণ অ্যাডার 4 বার
এফএ 1: ফুল_এডার_ভিএইচডিএল_কোড মানচিত্র (এ (0), বি (0), সিন, এস (0), সি 1)
এফএ 2: ফুল_এডার_ভিএইচডি_কোড পোর্ট ম্যাপ (এ (1), বি (1), সি 1, এস (1), সি 2)
এফএ 3: ফুল_এডার_ভিএইচডি_কোড পোর্ট ম্যাপ (এ (2), বি (2), সি 2, এস (2), সি 3)
এফএ 4: ফুল_এডার_ভিএইচডি_কোড পোর্ট ম্যাপ (এ (3), বি (3), সি 3, এস (3), কাউট)

আচরণ শেষ

রিপল ক্যারি অ্যাডার ভেরিলোগ কোড

ভারিলোগ কোড একটি হার্ডওয়্যার বর্ণনার ভাষা। এটি ডিজাইনিং এবং যাচাইকরণের উদ্দেশ্যে আরটিএল পর্যায়ে ডিজিটাল সার্কিটগুলিতে ব্যবহৃত হয়। এই বহনকারী সংযোজনের জন্য ভেরিলোগ কোডটি নীচে দেখানো হয়েছে।

মডিউল ripple_carry_adder (a, b, cin, যোগ, cout)
ইনপুট [03: 0] ক
ইনপুট [03: 0] খ
ইনপুট সিন
আউটপুট [03: 0] যোগফল
আউটপুট কাউট
তার [2: 0] গ
ফুল্ল্যাড এ 1 (ক [0], খ [0], সিন, যোগফল [0], সি [0])
ফুল্ল্যাড এ 2 (ক [১], খ [১], সি [০], যোগফল [১], গ [১])
ফুল্ল্যাড এ 3 (ক [২], বি [২], সি [১], যোগফল [২], সি [২])
ফুল্ল্যাড এ ৪ (এ [৩], বি [৩], সি [২], যোগফল [৩], কোট)
endmodule
fulladd মডিউল (A, B, CIN, সমষ্টি, cout)
ইনপুট এ, বি, সিন
আউটপুট যোগফল, cout
নির্ধারিত পরিমাণ = (a ^ b ^ cin)
অ্যাসাইন্ট cout = ((একটি এবং বি) | (বি & সিএন) | (একটি & সিএন))

রিপল ক্যারি অ্যাডার অ্যাপ্লিকেশন

রিপল-ক্যারি-অ্যাডার অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে নিম্নলিখিতটি অন্তর্ভুক্ত রয়েছে।

• এই বাহ্য সংযোজকগুলি বেশিরভাগ এন-বিট ইনপুট ক্রম ছাড়াও ব্যবহৃত হয়।
• এই বহনকারী সংযোজকগুলি ডিজিটাল সিগন্যাল প্রক্রিয়াকরণে এবং প্রযোজ্য মাইক্রোপ্রসেসর ।

রিপল ক্যারি অ্যাডার সুবিধাগুলি

রিপল-ক্যারি-অ্যাডারের সুবিধাগুলিতে নিম্নলিখিতটি অন্তর্ভুক্ত রয়েছে।

• এই ক্যারি অ্যাডারের একটি সুবিধা রয়েছে যেমন আমরা সঠিক ফলাফল পেতে এন-বিট সিকোয়েন্সগুলির জন্য অতিরিক্ত প্রক্রিয়া সম্পাদন করতে পারি।
• এই অ্যাডারের ডিজাইনিং কোনও জটিল প্রক্রিয়া নয়।

রিপল বহনকারী সংযোজন যখন ইনপুট বিট সিকোয়েন্সগুলি বড় হয় তখন অর্ধ সংযোজক এবং পূর্ণ সংযোজনকারীরা অতিরিক্ত ক্রিয়াকলাপটি সম্পাদন করবেন না এর বিকল্প। তবে এখানে, এটি কিছুটা বিলম্বের সাথে ইনপুট বিট সিকোয়েন্সগুলির জন্য আউটপুট দেবে। ডিজিটাল সার্কিট অনুসারে যদি সার্কিট বিলম্বের সাথে আউটপুট দেয় তবে তার পছন্দনীয় হবে না। এটি ক্যারি লুক-ফরোয়ার্ড অ্যাডারের সার্কিট দ্বারা কাটিয়ে উঠতে পারে।