Sumador con Acarreo Rapido en una GAL22v10

Transcripción

1 Sumador con Acarreo Rapdo en una ALv0 Descrbmos ahora un proyecto para efectuar la suma de dos números bnaros, sn sgno, de cuatro bts cada uno que usan la generacón del acarreo antcpado en cada una de sus etapas, emulando al ntegrado 7LS8. La adcón de dos números bnaros en paralelo mplca que todos los bts del sumando y del adenda estén dsponbles para computarse al msmo tempo. omo en todo crcuto combnatoro, la señal debe propagarse a través de las compuertas antes de que esté dsponble la salda de suma correcta en las pattas de salda. El tempo total de propagacón es gual al retardo de propagacón de una compuerta típca multplcado por el número de nveles de compuertas en el crcuto. El tempo más largo de retardo de propagacón en un sumador paralelo es el tempo que toma al acarreo propagarse a través de los sumadores completos. El tempo de propagacón del acarreo, es un factor lmtante en la velocdad con la cual se suman dos números en paralelo. Aun cuando un sumador paralelo, o cualquer otro crcuto combnatoro, sempre tendrá certo valor en sus pnes de salda, las saldas no serán correctas a menos que se dé a las señales bastante tempo para propagarse a través de las compuertas conectadas desde las entradas hasta las saldas. El tempo de adcón es muy crítco pues ya que las demás operacones artmétcas se hacen de modo sucesvo. Hay varas técncas para reducr el tempo de propagacón del acarreo en un sumador paralelo. La técnca de más frecuente aplcacón es el uso del acarreo antcpado, msmo que ahora se descrbrá. Fgura rcuto sumador completo. onsderar al crcuto sumador completo que se exhbe en la fgura. S se defnen dos nuevas varables bnaras: A B A B La suma y el acarreo de salda se pueden expresar ahora como: S es denomnado como generador de acarreo y produce un acarreo de salda cuando tanto A como B son uno, hacendo caso omso del acarreo de entrada. se denomna propagador de acarreo, puesto que él es el térmno asocado con la propagacón del acarreo de a. Ahora se escrbe la funcón de conmutacón para el acarreo de salda, en cada etapa y se susttuye para cada su valor medante las ecuacones prevas. rof. S. Saucedo IE/007

2 rof. S. Saucedo IE/007 ( ) ( ) ( ) 5 La fgura muestra el dagrama esquemátco capturado con ABEL-HDL para mplementar las fórmulas anterores y generar los cuatro acarreos que se necestan para el sumador de cuatro bts. Fgura Sumador de bts con acarreo antcpado. La sguente fgura proporcona el lstado fuente del fle para proponer los vectores de prueba. los qunce vectores de prueba fueron aceptados pero deben hacerse pruebas exhaustvas para corroborar a fondo el funconamento del dseño.

3 MODULE ARRY TITLE 'LOOK AHEAD ARRY' " ENTRADAS A..A,B..B, IN; " SALIDAS 5,S..S IN ISTYE 'OM'; TEST_VETORS A [A..A]; B [B..B]; S [5, S..S]; ([A,B,]-> S) [,0,0] -> ; [,5,0] -> 7; [6,,0] -> 0; [7,5,] -> ; [6,,] -> 8; [5,5,0] -> 0; [,7,0]-> 8; [,5,] -> 0; [6,,]-> ; [7,7,] -> 5; [6,0,0]-> 6; [5,7,]-> ; [,,0]->5; [,5,0] -> 6; [,5,] -> 0; END Fgura Archvo tpo.abv con qunce vectores de prueba. Resultado de la Smulacón La fgura ofrece la respuesta en el tempo para el mapa de fusbles grabado en la ALV0. Notar que splever starter reporta algunos gltches en la respuesta. rof. S. Saucedo IE/007

4 Fgura Smulacón de qunce sumas con éxto. ara una referenca excelente ver el texto Dseño Dgtal de M. Morrs Mano, Ed. rentce Hall, 987, pp Un generador típco de acarreo antcpado es el I 78 que se mplementa con compuertas AND, OR e INVERSORAS y produce tres acarreos y otras dos saldas: y para generar el acarreo 5 La fgura 5 lustra a nvel esquemátco a bloques el dseño realzado. rof. S. Saucedo IE/007

5 Fgura 5 Sumadores completos de bts con acarreo antcpado. rof. S. Saucedo 5 IE/007