ریپل کیری اڈیڈر: ورکنگ ، ٹائپس اور اس کی ایپلی کیشنز

میں ڈیجیٹل الیکٹرانکس دو بٹ ​​بائنری نمبروں کا اضافہ استعمال کرکے ممکن ہوسکتا ہے آدھا جوڑنے والا . اور اگر ان پٹ ترتیب میں تین بٹ ترتیب ہے تو ، پھر ایک اضافی کار استعمال کرکے اس کا اضافہ عمل مکمل کیا جاسکتا ہے۔ لیکن اگر ان پٹ ترتیب میں بٹس کی تعداد زیادہ ہو تو آدھا جوڑنے والا استعمال کرکے عمل مکمل کیا جاسکتا ہے۔ کیونکہ پورا جوڑنے والا اضافی کارروائی مکمل نہیں کرسکتا ہے۔ لہذا ان خرابیوں پر قابو پایا جاسکتا ہے۔ یہ اس کی ایک انوکھی قسم ہے منطق سرکٹ ڈیجیٹل کارروائیوں میں N بٹ نمبر شامل کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے۔ اس مضمون میں ایک جائزہ کی وضاحت کی گئی ہے کہ لہروں سے لے جانے والا جوڑنے والا اور اس کا عمل کیا ہے۔

ریپل کیری ایڈڈر کیا ہے؟

ایک سے زیادہ مکمل شامل کرنے والوں کا ڈھانچہ اس انداز میں جھونکا جاتا ہے تاکہ این بٹ بائنری ترتیب کو شامل کرنے کے نتائج مل سکے۔ اس جوڑنے والے کو اس کے ڈھانچے میں مکمل جھلکنے والے شامل ہیں ، لہذا ، کیری ایک لہر لے جانے والے سرکٹ سرکٹ میں ہر مکمل شامل کنندہ مرحلے پر تیار کی جائے گی۔ ہر مکمل شامل کرنے والے مرحلے پر یہ کیری آؤٹ پٹ اپنے اگلے مکمل ایڈیپر کو بھیج دیا جاتا ہے اور وہاں اس میں کیری ان پٹ کے بطور لاگو ہوتا ہے۔ یہ عمل اپنے آخری اضافی مرحلے تک جاری ہے۔ لہذا ، ہر کیری آؤٹ پٹ بٹ کو ایک مکمل ایڈورڈر کے اگلے مرحلے میں لے جاتا ہے۔ اسی وجہ سے ، اس کا نام 'رپپل کیری ایڈر' رکھا گیا ہے۔ اس کی سب سے اہم خصوصیت یہ ہے کہ ان پٹ بٹ سلسلوں کو شامل کرنا چاہے وہ تسلسل 4 بٹ یا 5 بٹ یا کوئی بھی ہو۔

'اس کیری ایڈیپر میں غور کرنے کے لئے ایک انتہائی اہم نکتہ یہ ہے کہ آخری آؤٹ پٹ اس وقت معلوم ہوسکتی ہے جب ہر ایک اضافی مرحلے کے ذریعہ کیری آؤٹ پٹ تیار ہوجاتے ہیں اور اس کے اگلے مرحلے پر بھیج دیا جاتا ہے۔ لہذا اس کیری ایڈیپر کے استعمال سے نتیجہ حاصل کرنے میں تاخیر ہوگی۔

ریپل لے جانے والے میں مختلف اقسام ہیں۔ وہ ہیں:

• 4 بٹ لہر لے جانے والا
• 8 بٹ لہر لے جانے والا
• 16 بٹ لہر لے جانے والا

پہلے ، ہم 4 بٹ لہر لے جانے والے کیری-ایڈڈر کے ساتھ شروع کریں گے اور پھر 8 بٹ اور 16 بٹ لہر لے جانے والے شامل کریں گے۔

4 بٹ لہر کیری اڈڈر

نیچے دیا ہوا آراگرام 4 بٹ لہر لے جانے والے کیریئر کی نمائندگی کرتا ہے۔ اس جوڑنے والے میں ، چار مکمل جوڑنے والے جھرن میں جڑے ہوئے ہیں۔ شریک کیری ان پٹ بٹ ہے اور یہ ہمیشہ صفر ہوتا ہے۔ جب یہ ان پٹ کیری 'Co' دو ان پٹ ترتیب A1 A2 A3 A4 اور B1 B2 B3 B4 پر لاگو ہوتا ہے تو S1 S2 S3 S4 اور آؤٹ پٹ کیری C4 کے ساتھ آؤٹ پٹ کی نمائندگی ہوتی ہے۔

4 بٹ آر سی اے ڈایاگرام

4 بٹ ریپل کیری ایڈڈر کا کام

• آئیے 0101 اور 1010 کے دو ان پٹ ترتیبوں کی مثال لیں۔ یہ A4 A3 A2 A1 اور B4 B3 B2 B1 کی نمائندگی کررہے ہیں۔
• اس شامل کرنے والے تصور کے مطابق ، ان پٹ کیری 0 ہے۔
• جب Ao & Bo کا اطلاق ان پٹ کیری 0 کے ساتھ پہلے مکمل ایڈیپر پر کیا جاتا ہے۔
• یہاں A1 = 1 B1 = 0 سن = 0
• اس جوڑنے والے کے جوہر اور کیری مساوات کے مطابق سم (S1) اور کیری (C1) تیار کی جائے گی۔ اس کے نظریہ کے مطابق ، سم = A1⊕B1⊕Cin اور کیری = A1B1⊕B1Cin⊕CinA1 کے لئے آؤٹ پٹ مساوات
• اس مساوات کے مطابق ، 1 مکمل مکمل شامل کنندہ S1 = 1 اور کیری آؤٹ پٹ یعنی ، C1 = 0 کیلئے۔
• اگلے ان پٹ بٹس A2 اور B2 ، آؤٹ پٹ S2 = 1 اور C2 = 0. کے لئے بھی اسی طرح کی اہم بات یہ ہے کہ دوسرے مرحلے میں فل ایڈڈر کو ان پٹ کیری مل جاتی ہے ، یعنی C1 جو ابتدائی مرحلے میں فل ایڈر کا آؤٹ پٹ کیری ہے۔
• اس طرح آخری آؤٹ پٹ تسلسل (S4 S3 S2 S1) = (1 1 1 1) اور آؤٹ پٹ کیری C4 = 0 ملے گی۔
• جب یہ اس کیری ایڈیپر پر لاگو ہوتا ہے تو 4 بٹ ان پٹ سیکوئینس کے ل addition یہ اضافی عمل ہے۔

8 بٹ لہر کیری اڈڈر

• یہ 8 مکمل ایڈیٹرز پر مشتمل ہے جو کاسکیڈ شکل میں جڑے ہوئے ہیں۔
• ہر مکمل جوڑنے والا کیری آؤٹ پٹ اگلے مرحلے میں مکمل شامل کنندہ کے لئے ان پٹ کیری کے طور پر منسلک ہوتا ہے۔
• ان پٹ ترتیب (A1 A2 A3 A4 A5 A6 A6 A7 A8) اور (B1 B2 B3 B4 B5 B6 B6 B7 B8) کی طرف سے اشارہ کیا گیا ہے اور اس کے متعلقہ آؤٹ پٹ تسلسل (S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S) کی طرف سے اشارہ کیا گیا ہے۔
• 8 بٹ کے لپٹ -ے لے جانے والے شامل کرنے والے میں اضافے کا عمل وہی اصول ہے جو 4 بٹ لپٹ -ی کیری ایڈیٹر میں استعمال ہوتا ہے یعنی دو ان پٹ ترتیب میں سے ہر ایک ان پٹ کیری کے ساتھ ساتھ شامل ہونے جا رہا ہے۔
• جب استعمال 8 بٹ بائنری ہندسوں کی ترتیب میں اضافہ ہوگا۔

8 بٹ - لہر-کیری - شامل کرنے والا

16 بٹ لہر کیری اڈر

• اس میں 16 مکمل شامل کنندگان پر مشتمل ہے جو جھرن والے شکل میں جڑے ہوئے ہیں۔
• ہر مکمل جوڑنے والا کیری آؤٹ پٹ اگلے مرحلے میں مکمل شامل کنندہ کے لئے ان پٹ کیری کے طور پر منسلک ہوتا ہے۔
• ان پٹ کی ترتیب (A1… .. A16) اور (B1 …… B16) کے ذریعہ بیان کی گئی ہے اور اس کا متعلقہ آؤٹ پٹ تسلسل (S1 …… .. S16) کے ذریعہ دیا گیا ہے۔
• 16 بٹ کے لپٹ -ے لے جانے والے شامل کرنے والے میں اضافی عمل وہی اصول ہے جو 4 بٹ لپٹ -ی کیری ایڈیپر میں استعمال ہوتا ہے یعنی دو ان پٹ ترتیبوں میں سے ہر ایک ان پٹ کیری کے ساتھ شامل کرنے جا رہا ہے۔
• جب دو 16 بٹ بائنری ہندسوں کی ترتیب میں اضافہ ہوگا تو یہ استعمال ہوگا۔

16 بٹ لہر لہر لے جانے والا

لہر کیری اڈر سچ ٹیبل

ریئل ٹیری کے نیچے ریپل لے جانے والے شامل کرنے والے کے لئے تمام آدانوں کے ممکنہ امتزاج کیلئے آؤٹ پٹ ویلیوز دکھاتا ہے۔

ریپل کیری اڈر وی ایچ ڈی ایل کوڈ

VHDL (VHSIC HDL) ہارڈ ویئر کی تفصیل والی زبان ہے۔ یہ ایک ڈیجیٹل ڈیزائن کی زبان ہے۔ اس کیری ایڈر کے لئے VHDL کوڈ نیچے دکھایا گیا ہے۔

لائبریری IEEE
IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL استعمال کریں

ہستی Ripplecarryadder ہے
پورٹ (A: STD_LOGIC_VECTOR میں (3 نیچے 0)
بی: STD_LOGIC_VECTOR میں (3 نیچے 0)
Cin: STD_LOGIC میں
ایس: آؤٹ STD_LOGIC_VECTOR (3 نیچے 0)
Cout: آؤٹ STD_LOGIC)
اختتام Ripplecarryadder

آرپیکٹریکچر سلوک روایتی سلوک ہے - مکمل ایڈڈر VHDL کوڈ اجزاء کا اعلان
جزو مکمل_اجر_ویڈیڈل_ کوڈ
پورٹ (A: STD_LOGIC میں)
بی: STD_LOGIC میں
Cin: STD_LOGIC میں
ایس: آؤٹ STD_LOGIC
Cout: آؤٹ STD_LOGIC)
اختتامی جزو

- انٹرمیڈیٹ کیری اعلامیہ
سگنل سی 1 ، سی 2 ، سی 3: STD_LOGIC

شروع

- پورٹ میپنگ مکمل اڈڈر 4 بار
ایف اے 1: فل_اڈیڈر_ وی ایچ ڈی ایل_کوڈ پورٹ میپ (A (0)، B (0)، Cin، S (0)، c1)
ایف اے 2: فل_اڈیڈر_ وی ایچ ڈی ایل_کوڈ پورٹ میپ (A (1) ، بی (1) ، سی 1 ، ایس (1) ، سی 2)
ایف اے 3: فل_اڈیٹر_ وی ایچ ڈی ایل_کوڈ پورٹ میپ (A (2) ، بی (2) ، سی 2 ، ایس (2) ، سی 3)
ایف اے 4: فل_اڈیڈر_ وی ایچ ڈی ایل_کوڈ پورٹ میپ (A (3)، B (3)، c3، S (3)، Cout)

سلوک کو ختم کریں

ریپل کیری اڈر ویریلوگ کوڈ

وریلوگ کوڈ ہارڈویئر کی وضاحت کی زبان ہے۔ یہ آرٹی ایل اسٹیج پر ڈیجیٹل سرکٹس میں ڈیزائننگ اور تصدیق کے مقصد کے لئے استعمال ہوتا ہے۔ اس کیری ایڈر کے لئے ورائل کوڈ نیچے دکھایا گیا ہے۔

ماڈیول ripple_carry_adder (a ، b ، cin ، رقم ، cout)
ان پٹ [03: 0] a
ان پٹ [03: 0] بی
ان پٹ سِن
آؤٹ پٹ [03: 0] رقم
آؤٹ پٹ کیؤٹ
تار [2: 0] ج
مکمل A1 (ا [0] ، بی [0] ، کن ، رقم [0] ، ج [0])
فلڈڈ اے 2 (ا [1] ، بی [1] ، سی [0] ، رقم [1] ، سی [1])
فولادڈ 3 (ا [2] ، بی [2] ، سی [1] ، رقم [2] ، سی [2])
فورڈڈ اے 4 (ا [3] ، بی [3] ، سی [2] ، رقم [3] ، کاؤٹ)
endmodule
fulladd ماڈیول (A، B، CIN، رقم، cout)
ان پٹ a ، b ، cin
آؤٹ پٹ سم ، کاؤٹ
تفویض رقم = (a ^ b ^ cin)
تفویض کریں cout = ((a & b) | (b & cin) | (a & cin))

ریپل کیری اڈر ایپلی کیشنز

ریپل لے جانے والے شامل کرنے والے کی درخواستوں میں درج ذیل شامل ہیں۔

• یہ کیری ایڈر زیادہ تر این بٹ ان پٹ ترتیب کے علاوہ استعمال ہوتے ہیں۔
• یہ کیری ایڈیٹرز ڈیجیٹل سگنل پروسیسنگ میں لاگو ہوتے ہیں اور مائکرو پروسیسرز .

ریپل کیری ایڈڈر فوائد

ریپل لے جانے والے فوائد میں مندرجہ ذیل شامل ہیں۔

• اس کیری ایڈیئر کو ایک فائدہ ہے جیسا کہ ہم درست نتائج حاصل کرنے کے ل n ن بٹ ترتیب کے لئے اضافی عمل انجام دے سکتے ہیں۔
• اس شامل کنندہ کو ڈیزائن کرنا کوئی پیچیدہ عمل نہیں ہے۔

لہر لے جانے والا جب ان پٹ بٹ تسلسل بڑے ہوتے ہیں تو جب نصف ایڈر اور مکمل شامل کنندگان اضافی کارروائی نہیں کرتے ہیں تو اس کا متبادل ہے۔ لیکن یہاں ، یہ کچھ تاخیر کے ساتھ جو بھی ان پٹ بٹ ترتیب دیتا ہے اس کے لئے آؤٹ پٹ دے گا۔ ڈیجیٹل سرکٹس کے مطابق اگر سرکٹ تاخیر کے ساتھ پیداوار دے تو افضل نہیں ہوگا۔ اس پر قابو پانے والے ایڈور سرکٹ کے ذریعہ قابو پایا جاسکتا ہے۔