KR100253302B1 - Full adder - Google Patents

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KR100253302B1 KR1019970034400A KR19970034400A KR100253302B1 KR 100253302 B1 KR100253302 B1 KR 100253302B1 KR 1019970034400 A KR1019970034400 A KR 1019970034400A KR 19970034400 A KR19970034400 A KR 19970034400A KR 100253302 B1 KR100253302 B1 KR 100253302B1
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Abstract

PURPOSE: A full adder is provided to calculate and output a carry signal as rapidly as a delay velocity in one exclusive-OR gate. CONSTITUTION: An exclusive-OR gate(XOR1) receives and exclusively ORs input signals(A)(B). An exclusive-OR gate(XOR2) receives and exclusively ORs the output of the exclusive-OR gate(XOR1) and an input signal(C) and outputs an adding signal(SUM). A carry signal calculating unit(100) receives the input signals(A),(B),(C) and outputs a carry signal(CA). PMOS transistors(PM1)(PM2) are connected to a power source voltage(VCC) in parallel, and each drain is commonly connected, and receives the input signals(B)(A) to each gate. A PMOS transistor(PM3) and an NMOS transistors(NM3) drain connecting dot thereof are connected to the PMOS transistors(PM1)(PM2) in serial, and receives the input signal(C) in each gate. NMOS transistors(NM1)(NM2) each drain thereof is connected to the source of the NMOS transistors(NM3) in parallel, and each source is connected to a VSS, and receives the input signals(B)(A). In addition, PMOS transistors(PM4)(PM5) and NMOS transistors(NM4)(PM5) are provided. An inverter(INV1) is commonly connected to the drain connection dot of the PMOS transistor(PM3), the NMOS transistor(NM3) and the drain connection dot of the PMOS transistor(PM5), the NMOS transistor(NM4). The inverter(INV1) receives and reverses an output of the common connection dot and outputs a carry signal.

Description

전가산기{FULL ADDER}Full adder {FULL ADDER}

본 발명은 전가산기에 관한 것으로, 특히 전가산기의 캐리(carry)연산에 지체되는 지연시간을 줄임으로써, 그 전가산기를 이용한 연산장치의 성능을 향상시키기에 적당하도록 한 전가산기 및 연산장치에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a full adder, and more particularly, to a full adder and a computing device suitable for improving the performance of a computing device using the full adder by reducing a delay time delayed by a carry operation of the full adder. will be.

일반적으로, 가산기는 전가산기와 반가산기가 있는데, 전가산기는 가수와 피가수가 모두 '1'일 때, 발생하는 자리올림수인 캐리를 이후의 연산에서 가수 및 피가수와 함께 입력받아 세 비트의 덧셈을 행하는 조합회로이고, 반가산기는 캐리를 생각하지 않고 단순히 두 비트를 덧셈하는 조합회로이다. 이러한 반가산기 2개를 사용하여 전가산기를 설계할 수 있다. 이와같은 종래의 전가산기 및 이를 이용한 연산장치를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.In general, the adder has a full adder and a half adder, and the full adder receives a carry, which is a rounding number, generated when both the mantissa and the addee are '1' together with the mantissa and the singer and adds three bits. The half adder is a combination circuit that simply adds two bits without considering carry. These two half adders can be used to design the full adder. When described in detail with reference to the accompanying drawings, such a conventional full adder and a computing device using the same as follows.

도1은 종래 일반적인 전가산기의 회로도로서, 이에 도시한 바와같이 입력신호(A),(B)를 각각 입력받아 앤드조합하는 앤드게이트(AND1) 및 배타적오아조합하는 배타적오아게이트(XOR1)와; 그 배타적오아게이트(XOR1)의 출력과 입력신호(C)를 입력받아 앤드조합하는 앤드게이트(AND2) 및 배타적오아조합하여 가산신호(SUM)를 출력하는 배타적오아게이트(XOR2)와; 앤드게이트(AND1),(AND2)의 출력을 일측과 타측에 입력받아 오아조합하여 캐리신호(CA)를 출력하는 오아게이트(OR1)로 구성되며, 여기서 미설명부호 10은 캐리신호연산부이다. 이하, 상기한 바와같이 구성된 종래 일반적인 전가산기의 동작을 설명한다.1 is a circuit diagram of a conventional general full adder, as shown in FIG. 1, an AND gate AND1 for receiving and inputting input signals A and B, and an exclusive OGX for exclusive ora combination; An AND gate AND2 for receiving and outputting the output of the exclusive OR gate XOR1 and the input signal C, and an exclusive OR gate XOR2 for outputting the addition signal SUM in combination with the exclusive OR; It consists of an OR gate OR1 that receives the outputs of the AND gates AND1 and AND2 from one side and the other side, and outputs a carry signal CA by combining the OR's. The reference numeral 10 denotes a carry signal calculator. The operation of the conventional general full adder configured as described above will be described below.

먼저, 입력신호(A),(B)가 배타적오아게이트(XOR1)에 입력되어 배타적오아조합되므로, 입력신호(A),(B)가 서로 다를 경우에만 '1'이 출력된다. 이는 입력신호(A),(B)의 합이 출력되는 것이며, 입력신호(A),(B)가 둘다 '1'일 경우에 앤드게이트(AND1)를 통해 '1'이 출력된다. 이는 입력신호(A),(B)의 캐리가 출력되는 것이다.First, since the input signals A and B are input to the exclusive ora gate XOR1 and combined with the exclusive ora, '1' is output only when the input signals A and B are different from each other. The sum of the input signals A and B is output. When the input signals A and B are both '1', '1' is output through the AND gate AND1. This is the carry of the input signal (A), (B) is output.

그리고, 상기 배타적오아게이트(XOR1)를 통해 출력되는 입력신호(A),(B)의 합은 다시 입력신호(C)와 배타적오아게이트(XOR2)를 통해 배타적오아조합되므로, 입력신호(A),(B),(C)의 가산신호(SUM)가 그 배타적오아게이트(XOR2)를 통해 출력된다. 이때, 상기 배타적오아게이트(XOR1)를 통해 출력되는 입력신호(A),(B)의 합은 다시 입력신호(C)와 앤드게이트(AND2)를 통해 앤드조합되므로, 입력신호(A),(B)의 합과 입력신호(C)와의 캐리가 출력된다. 따라서, 앤드게이트(AND2)를 통해 출력되는 입력신호(A),(B)의 합과 입력신호(C)와의 캐리는 상기 앤드게이트(AND1)를 통해 출력되는 입력신호(A),(B)의 캐리와 오아게이트(OR1)를 통해 오아조합됨으로써, 입력신호(A),(B),(C)에 대한 캐리신호(CA)가 출력된다.In addition, since the sum of the input signals A and B output through the exclusive OR gate XOR1 is combined with the exclusive signal through the input signal C and the exclusive OR gate XOR2, the input signal A The addition signal SUM of, (B) and (C) is output through the exclusive orifice XOR2. At this time, since the sum of the input signals A and B output through the exclusive ogate XOR1 is AND-combined again through the input signal C and the AND gate AND2, the input signals A and ( The carry of the sum of B) and the input signal C is output. Therefore, the carry of the sum of the input signals A and B output through the AND gate AND2 and the carry of the input signal C are the input signals A and B output through the AND gate AND1. The carry signal of the input signal (A), (B), (C) is outputted by being orally combined through the carry and the OR gate OR1.

그리고, 도2는 종래 멀티플렉서를 이용한 전가산기의 회로도로서, 이에 도시한 바와같이 입력신호(B),(C)를 입력받아 배타적오아조합하는 배타적오아게이트(XOR3)와; 그 배타적오아게이트(XOR3)의 출력(TEMP)과 입력신호(A)를 입력받아 배타적오아조합하여 가산신호(SUM)를 출력하는 배타적오아게이트(XOR4)와; 입력신호(A),(C)를 각 입력단(IN1,IN2)에 입력받고, 상기 배타적오아게이트(XOR3)의 출력(TEMP)을 선택단(S)에 입력받아 입력신호(A),(C)를 선택하여 캐리신호(CA)를 출력하는 멀티플렉서(MUX1)로 구성되며, 여기서 미설명부호 20은 캐리신호연산부이다. 이하, 상기한 바와같이 구성된 종래 멀티플렉서를 이용한 전가산기의 동작을 설명한다.FIG. 2 is a circuit diagram of a full adder using a conventional multiplexer, and an exclusive ogate (XOR3) which receives an input signal (B) and (C) and combines an exclusive oar as shown therein; An exclusive ogate XOR4 that receives the output TEMP and the input signal A of the exclusive ogate XOR3 and outputs an addition signal SUM by combining the exclusive oars; Input signals A and C are input to the respective input terminals IN1 and IN2, and the output TEMP of the exclusive OR gate XOR3 is input to the selection terminal S, and the input signals A and C are input. ) And a multiplexer MUX1 for outputting the carry signal CA, where reference numeral 20 denotes a carry signal calculator. Hereinafter, the operation of the full adder using the conventional multiplexer configured as described above will be described.

배타적오아게이트(XOR3),(XOR4)를 통해 입력신호(A),(B),(C)의 가산신호(SUM)가 출력되는 동작은 도1의 일반적인 전가산기와 동일하다.The operation of outputting the addition signal SUM of the input signals A, B, and C through the exclusive ogates XOR3 and XOR4 is the same as the general full adder of FIG.

다만, 캐리신호연산부(20)의 출력인 캐리신호(CA)는 멀티플렉서(MUX1)의 선택출력에 의해 결정된다. 즉, 배타적오아게이트(XOR3)의 출력(TEMP)이 '1'일 경우(입력신호(B),(C)가 다를경우) 멀티플렉서(MUX3)는 이를 선택단(S)에 입력받아 입력단(IN2)에 입력되는 입력신호(A)를 선택하여 캐리신호(CA)를 출력하고, 반대로 배타적오아게이트(XOR3)의 출력(TEMP)이 '0'일 경우(입력신호(B),(C)가 같을경우) 멀티플렉서(MUX3)는 이를 선택단(S)에 입력받아 입력단(IN1)에 입력되는 입력신호(C)를 선택하여 캐리신호(CA)를 출력한다. 이와같이 동작하는 멀티플렉서를 이용한 전가산기는 아래의 표에 기재된 바와같은 진리표를 갖는다.However, the carry signal CA, which is the output of the carry signal calculation unit 20, is determined by the selection output of the multiplexer MUX1. That is, when the output TEMP of the exclusive OR gate XOR3 is '1' (when the input signals B and C are different), the multiplexer MUX3 receives the input to the selection terminal S and receives the input terminal IN2. Select the input signal (A) input to output the carry signal (CA), on the contrary, when the output TEMP of the exclusive OR gate (XOR3) is '0' (input signal (B), (C) When the same, the multiplexer MUX3 receives the input to the selection terminal S and selects the input signal C input to the input terminal IN1 to output the carry signal CA. The full adder using the multiplexer thus operated has a truth table as described in the table below.

AA BB CC TEMPTEMP SUMSUM CACA 00 00 00 00 00 00 00 00 1One 1One 1One 00 00 1One 00 1One 1One 00 00 1One 1One 00 00 1One 1One 00 00 00 1One 00 1One 00 1One 1One 00 1One 1One 1One 00 1One 00 1One 1One 1One 1One 00 1One 1One

그리고, 도3은 종래 멀티플렉서를 이용한 2개의 전가산기를 접속한 연산장치의 일 실시예시도로서, 이에 도시한 바와같이 입력신호(A1),(B1),(C1)를 입력받아 도2의 종래 멀티플렉서를 이용한 연산을 통해 가산신호(SUM1)와 캐리신호(CA1)를 출력하는 제1전가산기(FA1)와; 제1전가산기(FA1)의 가산신호(SUM1)를 입력신호(A2)로 입력받고, 캐리신호(CA1)를 입력신호(C2)로 입력받음과 아울러 사용자로부터 입력신호(B2)를 입력받아 내부 연산을 통해 가산신호(SUM2)와 캐리신호(CA2)를 출력하는 제2전가산기(FA2)로 구성되며, 이와같이 구성된 종래 기술의 실시예에 대한 동작을 설명하면 다음과 같다.FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a computing device in which two full adders using a conventional multiplexer are connected. As shown in FIG. 3, the input signals A1, B1, and C1 are received as shown in FIG. A first full adder FA1 for outputting the addition signal SUM1 and the carry signal CA1 through a calculation using a multiplexer; The addition signal SUM1 of the first full adder FA1 is input as the input signal A2, the carry signal CA1 is input as the input signal C2, and the input signal B2 is received from the user. Comprising a second full adder FA2 for outputting the addition signal SUM2 and the carry signal CA2 through the operation, the operation of the embodiment of the prior art configured as described above is as follows.

입력신호(A1),(B1),(C1)를 각각 입력받아 제1전가산기(FA1)의 내부연산을 통해 출력되는 가산신호(SUM1)와 캐리신호(CA1)는 2개의 배타적오아게이트에 해당하는 지연시간을 갖는다. 제2전가산기(FA2)는 이 가산신호(SUM1)를 입력신호(A2)로 입력받고, 캐리신호(CA1)를 입력신호(C2)로 입력받음과 아울러 사용자로부터 입력신호(B2)를 입력받아 내부 연산을 통해 가산신호(SUM2)와 캐리신호(CA2)를 출력한다. 따라서, 가산신호(SUM2)와 캐리신호(CA2)는 4개의 배타적오아게이트에 해당하는 지연시간을 갖는다.The addition signal SUM1 and the carry signal CA1, which receive the input signals A1, B1, and C1, respectively, and are output through the internal operation of the first full adder FA1, correspond to two exclusive ogates. Has a delay time. The second full adder FA2 receives the addition signal SUM1 as the input signal A2, receives the carry signal CA1 as the input signal C2, and receives the input signal B2 from the user. The addition signal SUM2 and the carry signal CA2 are output through an internal operation. Therefore, the addition signal SUM2 and the carry signal CA2 have a delay time corresponding to four exclusive ogates.

그러나, 상기한 바와같이 동작되는 종래 일반적인 전가산기는 가산신호의 연산시 2개의 배타적오아게이트에 해당하는 지연시간만큼 지연되고, 캐리신호는 가산신호의 연산보다 많은 게이트를 사용하므로 가산신호보다 더 지연되는 문제점이 있었고, 종래 멀티플렉서를 이용한 전가산기는 제2,제3입력신호가 배타적오아조합된 신호를 선택단에 입력받아 입력단의 제1,제3입력신호를 선택하여 캐리신호로 출력함으로써, 가산신호와 캐리신호의 지연차는 줄어들었지만 여전히 가산신호의 연산시 2개의 배타적오아게이트에 해당하는 지연시간만큼 지연되는 문제점이 있었다. 따라서, 다수의 전가산기를 직렬 또는 병렬로 접속하는 연산장치는 상기한 바와같은 가산신호 및 캐리신호의 지연누적으로 인해 성능이 저하되는 문제점이 있었다.However, the conventional general full adder operated as described above is delayed by a delay time corresponding to two exclusive ogates when the addition signal is calculated, and the carry signal is delayed more than the addition signal because it uses more gates than the addition signal. The full adder using the multiplexer receives a signal in which the second and third input signals are exclusively combined at a selection stage, selects the first and third input signals of the input stage, and outputs the carry signals. Although the delay difference between the signal and the carry signal is reduced, there is still a problem of delaying the delay time corresponding to two exclusive ogates when calculating the addition signal. Therefore, a computing device that connects a plurality of full adders in series or in parallel has a problem of deterioration in performance due to delay accumulation of the addition signal and the carry signal as described above.

본 발명은 상기한 바와같은 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로, 본 발명의 목적은 캐리신호의 연산속도를 1개의 배타적오아게이트에서 지연되는 정도로 빠르게 캐리신호를 출력할 수 있는 전가산기를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a full adder capable of outputting a carry signal as fast as the delay of the carry signal. .

또한, 본 발명의 다른 목적은 상기의 목적이 달성된 다수의 전가산기를 직렬 또는 병렬로 접속하여 곱셈연산을 할 때, 그 전가산기에서 빠르게 출력되는 캐리신호를 이용하여 전체 시스템의 지연을 줄임으로써, 성능향상을 꾀할 수 있는 연산장치를 제공하는데 있다.In addition, another object of the present invention is to reduce the delay of the entire system by using a carry signal that is quickly output from the full adder when multiplying a plurality of full adders in series or in parallel to achieve the above object is achieved In addition, the present invention provides a computing device that can improve performance.

도1은 종래 일반적인 전가산기의 회로도.1 is a circuit diagram of a conventional general full adder.

도2는 종래 멀티플렉서를 이용한 전가산기의 회로도.2 is a circuit diagram of a full adder using a conventional multiplexer.

도3은 도2에 있어서, 2개의 전가산기를 접속한 연산장치의 일 실시예시도.3 is a diagram illustrating one embodiment of a computing device in which two full adders are connected.

도4는 본 발명에 의한 전가산기의 회로도.4 is a circuit diagram of a full adder according to the present invention;

도5는 도4에 있어서, 2개의 전가산기를 접속한 연산장치의 일 실시예시도.FIG. 5 is a diagram of one embodiment of a computing device in which two full adders are connected in FIG.

***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명****** Description of the symbols for the main parts of the drawings ***

FA10,FA20:제1,제2전가산기 100:캐리신호연산부FA10, FA20: 1st, 2nd full adder 100: Carry signal calculation unit

PM1∼PM5:피모스트랜지스터 NM1∼NM5:엔모스트랜지스터PM1 to PM5: PMOS transistors NM1 to NM5: Enmo transistors

XOR1∼XOR4:배타적오아게이트 INV1:인버터XOR1 to XOR4: Exclusive ore gate INV1: Inverter

상기한 바와같은 본 발명의 목적은 제1,제2입력신호를 입력받아 배타적오아조합하는 제1배타적오아게이트 및 그 제1배타적오아게이트의 출력과 제3입력신호를 입력받아 배타적오아조합하여 가산신호를 출력하는 제2배타적오아게이트와; 전원전압에 각 소스가 병렬로 접속되고, 각 드레인이 공통접속되어 제2입력신호, 제1입력신호를 각 게이트에 입력받는 제1,제2피모스트랜지스터와; 그 제1,제2피모스트랜지스터의 드레인접속점에 직렬접속되어 각 게이트에 제3입력신호를 입력받는 제3피모스트랜지스터 및 제3엔모스트랜지스터와; 그 제3엔모스트랜지스터의 소스에 각 드레인이 병렬로 접속되고, 각 소스가 접지에 접속되어 제2입력신호, 제1입력신호를 각 게이트에 입력받는 제1,제2엔모스트랜지스터와; 전원전압과 접지에 직렬로 접속되어 제1입력신호를 게이트에 입력받는 제4피모스트랜지스터, 제2입력신호를 게이트에 입력받는 제5피모스트랜지스터, 제2입력신호를 게이트에 입력받는 제4엔모스트랜지스터 및 제1입력신호를 게이트에 입력받는 제5엔모스트랜지스터와; 상기 제3피모스트랜지스터 및 제3엔모스트랜지스터의 드레인접속점과 제5피모스트랜지스터 및 제4엔모스트랜지스터의 드레인접속점을 공통접속하고, 이 공통접속점의 출력을 입력받아 반전하여 캐리신호를 출력하는 인버터로 구성함으로써 달성된다.The object of the present invention as described above is to add the first exclusive or the first and second input signal and the exclusive exclusive combination by receiving the output of the first exclusive or gate and the third exclusive signal and the third exclusive signal. A second exclusive ogate for outputting a signal; First and second PMOS transistors each source is connected in parallel to a power supply voltage, and each drain is commonly connected to receive a second input signal and a first input signal to each gate; A third PMOS transistor and a third NMOS transistor connected in series with the drain connection points of the first and second PMOS transistors to receive a third input signal to each gate; First and second NMOS transistors, each drain being connected in parallel to a source of the third NMOS transistor, each source being connected to ground, and receiving a second input signal and a first input signal to each gate; A fourth PMOS transistor that is connected in series with the power supply voltage and ground to receive the first input signal to the gate, the fifth PMOS transistor that receives the second input signal to the gate, and the fourth input to receive the second input signal to the gate A fifth NMOS transistor receiving the NMOS transistor and the first input signal to the gate; The drain connection point of the third PMOS transistor and the third NMOS transistor and the drain connection point of the fifth PMOS transistor and the fourth NMOS transistor are commonly connected, and the output of the common connection point is inverted to output a carry signal. This is achieved by configuring an inverter.

또한, 본 발명의 다른 목적은 상기한 바와같이 구성된 다수의 전가산기를 직렬 또는 병렬로 접속하는 연산장치에 있어서, 제n전가산기의 캐리신호를 제n+1전가산기의 제1입력신호로 입력함과 아울러 제n전가산기의 가산신호를 제n+1전가산기의 제3입력신호로 입력함으로써 달성된다. 여기서 n은 정수이다.In addition, another object of the present invention is to provide a serial or parallel connection to a plurality of full adders configured as described above, wherein the carry signal of the nth full adder is input as the first input signal of the n + 1 full adder. And inputting the addition signal of the nth full adder to the third input signal of the n + 1th full adder. Where n is an integer.

이하, 본 발명에 의한 전가산기 및 이를 이용한 연산장치를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a full adder and a computing device using the same according to the present invention will be described in detail.

도4는 본 발명에 의한 전가산기의 회로도로서, 이에 도시한 바와같이 입력신호(A),(B)를 입력받아 배타적오아조합하는 배타적오아게이트(XOR1) 및 그 배타적오아게이트(XOR1)의 출력과 입력신호(C)를 입력받아 배타적오아조합하여 가산신호(SUM)를 출력하는 배타적오아게이트(XOR2)와; 입력신호(A),(B),(C)를 입력받아 캐리신호(CA)를 출력하는 캐리신호연산부(100)로 구성된다. 그 캐리신호연산부(100)는 전원전압(VCC)에 각 소스가 병렬로 접속되고, 각 드레인이 공통접속되어 입력신호(B),(A)를 각 게이트에 입력받는 피모스트랜지스터(PM1),(PM2)와; 그 피모스트랜지스터(PM1),(PM2)이 드레인접속점에 직렬접속되어 각 게이트에 입력신호(C)를 입력받는 피모스트랜지스터(PM3) 및 엔모스트랜지스터(NM3)와; 그 엔모스트랜지스터(NM3)의 소스에 각 드레인이 병렬로 접속되고, 각 소스가 접지(VSS)에 접속되어 입력신호(B),(A)를 각 게이트에 입력받는 엔모스트랜지스터(NM1),(NM2)와; 전원전압(VCC)과 접지(VSS)에 직렬로 접속되어 입력신호(A)를 게이트에 입력받는 피모스트랜지스터(PM4), 입력신호(B)를 게이트에 입력받는 피모스트랜지스터(PM5), 입력신호(B)를 게이트에 입력받는 엔모스트랜지스터(NM4) 및 입력신호(A)를 게이트에 입력받는 엔모스트랜지스터(NM5)와; 상기 피모스트랜지스터(PM3) 및 엔모스트랜지스터(NM3)의 드레인접속점과 피모스트랜지스터(PM5) 및 엔모스트랜지스터(NM4)의 드레인접속점을 공통접속하고, 이 공통접속점의 출력을 입력받아 반전하여 캐리신호(CA)를 출력하는 인버터(INV1)로 구성되며, 상기한 바와같이 구성된 본 발명에 의한 전가산기의 동작을 설명하면 다음과 같다.4 is a circuit diagram of a full adder according to the present invention, and as shown therein, an output of an exclusive ogate XOR1 and an exclusive ogate XOR1 for receiving an exclusive or combination of input signals A and B. And an exclusive ogate (XOR2) for receiving an input signal (C) and outputting an addition signal (SUM) by combining an exclusive oar; It is composed of a carry signal calculation unit 100 for receiving the input signals (A), (B), (C) and outputs a carry signal (CA). The carry signal operation unit 100 includes PMO transistors PM1 for which respective sources are connected in parallel to the power supply voltage VCC, and drains are commonly connected to receive input signals B and A to each gate. (PM2); PIM transistors PM3 and PM2 and NMO3 which are connected to their drain connection points in series with the PMO transistors PM1 and PM2 and receive the input signal C at each gate; Each drain is connected in parallel to the source of the NMOS transistor NM3, and each source is connected to the ground VSS to receive the input signals B and A at each gate. (NM2); PMOS transistor PM4 that is connected in series with the power supply voltage VCC and ground VSS to receive the input signal A at the gate, PMOS transistor PM5 that receives the input signal B at the gate, and is input. An NMOS transistor NM4 that receives the signal B at the gate and an NMOS transistor NM5 which receives the input signal A at the gate; The drain connection point of the PMOS transistor PM3 and the NMOS transistor NM3 and the drain connection point of the PMOS transistor PM5 and the NMOS transistor NM4 are connected in common, and the output of the common connection point is inverted to carry The operation of the full adder according to the present invention, which is composed of an inverter INV1 for outputting a signal CA, is as follows.

배타적오아게이트(XOR1),(XOR2)를 통해 입력신호(A),(B),(C)의 가산신호(SUM)가 출력되는 동작은 도1의 종래 일반적인 전가산기와 동일하다.The operation of outputting the sum signal SUM of the input signals A, B, and C through the exclusive ogates XOR1 and XOR2 is the same as the conventional general full adder of FIG.

다만, 캐리신호연산부(100)는 입력신호(A),(B)가 둘다 '0'인 경우는 피모스트랜지스터(PM4),(PM5)가 턴온되므로, 입력신호(C)에 상관없이 전압전원(VCC)에 따른 고전위가 인버터(INV1)를 통해 반전되어 캐리신호(CA)는 '0'으로 출력된다.However, in the carry signal calculating unit 100, when the input signals A and B are both '0', the PMOS transistors PM4 and PM5 are turned on, so that the voltage power supply is independent of the input signal C. The high potential according to VCC is inverted through the inverter INV1, and the carry signal CA is output as '0'.

그리고, 입력신호(A),(B)가 어느하나만 '1'인 경우는 피모스트랜지스터(PM1),(PM2)의 어느하나가 턴온됨과 아울러 엔모스트랜지스터(NM1),(NM2)의 어느하나가 턴온되어 피모스트랜지스터(PM3) 및 엔모스트랜지스터(NM3)가 인버터로 동작되므로, 입력신호(C)의 반전된 신호가 피모스트랜지스터(PM3)와 엔모스트랜지스터(NM3)의 드레인접속점에서 출력되고, 이 출력신호는 다시 인버터(INV1)를 통해 반전되므로, 입력신호(C)에 따른 신호가 캐리신호(CA)로 출력된다.When only one of the input signals A and B is '1', any one of the PMOS transistors PM1 and PM2 is turned on and any one of the NMOS transistors NM2 and NM2 is turned on. Since PMO transistors PM3 and NMOS transistors NM3 are operated as inverters, the inverted signal of the input signal C is output at the drain connection points of the PMOS transistors PM3 and NMOS transistors NM3. Since the output signal is inverted again through the inverter INV1, the signal corresponding to the input signal C is output as the carry signal CA.

그리고, 입력신호(A),(B)가 둘다 '1'인 경우는 엔모스트랜지스터(NM4),(NM5)가 턴온되므로, 입력신호(C)에 상관없이 접지전위(VSS)에 따른 저전위가 인버터(INV1)를 통해 반전되어 캐리신호(CA)는 '1'로 출력된다.When the input signals A and B are both '1', the enMOS transistors NM4 and NM5 are turned on, so that the low potential according to the ground potential VSS is independent of the input signal C. Is inverted through the inverter INV1, and the carry signal CA is output as '1'.

따라서, 캐리신호(CA)는 입력신호(A),(B),(C)의 어떠한 경우에도 모스트랜지스터의 턴온시간과 인버터(INV1)의 지연시간만큼이 지연되어 출력된다. 이 지연시간은 하나의 배타적오아게이트에서 지연되는 시간과 큰 차이가 나지 않는다.Therefore, the carry signal CA is delayed and output by the turn-on time of the MOS transistor and the delay time of the inverter INV1 in any of the input signals A, B, and C. This delay is not much different from the delay in one exclusive ogate.

그리고, 도5는 본 발명에 의한 2개의 전가산기를 접속한 연산장치의 일 실시예시도로서, 이에 도시한 바와같이 입력신호(A1),(B1),(C1)를 입력받아 도4의 본 발명에 의한 연산을 통해 가산신호(SUM1)와 캐리신호(CA1)를 출력하는 제1전가산기(FA10)와; 제1전가산기(FA10)의 캐리신호(CA1)를 입력신호(A2)로 입력받고, 가산신호(SUM1)를 입력신호(C2)로 입력받음과 아울러 사용자로부터 입력신호(B2)를 입력받아 내부 연산을 통해 가산신호(SUM2)와 캐리신호(CA2)를 출력하는 제2전가산기(FA20)로 구성되며, 이와같이 구성된 본 발명의 실시예에 대한 동작을 설명하면 다음과 같다.FIG. 5 is a diagram showing an embodiment of a computing device connected to two full adders according to the present invention. As shown in FIG. 5, the input signals A1, B1, and C1 are inputted. A first full adder FA10 for outputting the addition signal SUM1 and the carry signal CA1 through an operation according to the invention; The carry signal CA1 of the first full adder FA10 is input as the input signal A2, the addition signal SUM1 is input as the input signal C2, and the input signal B2 is received from the user. Comprising a second full adder FA20 for outputting the addition signal (SUM2) and the carry signal (CA2) through the operation, the operation of the embodiment of the present invention configured as described above is as follows.

입력신호(A1),(B1),(C1)를 각각 입력받아 제1전가산기(FA10)의 내부연산을 통해 출력되는 가산신호(SUM1)는 2개의 배타적오아게이트에 의해 지연되며, 캐리신호(CA1)는 1개의 배타적오아게이트에 해당하는 지연시간을 갖는다. 제2전가산기(FA20)는 이 가산신호(SUM1)를 입력신호(C2)로 입력받고, 캐리신호(CA1)를 입력신호(A2)로 입력받음과 아울러 사용자로부터 입력신호(B2)를 입력받아 내부 연산을 통해 가산신호(SUM2)와 캐리신호(CA2)를 출력한다. 따라서, 가산신호(SUM2)와 캐리신호(CA2)는 3개의 배타적오아게이트에 해당하는 지연시간을 갖는다.The addition signal SUM1, which receives the input signals A1, B1, and C1, respectively, and is output through the internal operation of the first full adder FA10, is delayed by two exclusive ogates, and the carry signal ( CA1) has a delay time corresponding to one exclusive ogate. The second full adder FA20 receives the addition signal SUM1 as the input signal C2, receives the carry signal CA1 as the input signal A2, and receives the input signal B2 from the user. The addition signal SUM2 and the carry signal CA2 are output through an internal operation. Therefore, the addition signal SUM2 and the carry signal CA2 have a delay time corresponding to three exclusive ogates.

상기한 바와같이 동작되는 본 발명에 의한 전가산기는 1개의 배타적오아게이트에 해당하는 지연시간을 갖도록 캐리신호의 지연시간을 단축함으로써, 다수의 전가산기를 병렬 또는 직렬로 접속하는 연산장치의 지연누적시간을 줄일 수 있어 전체 시스템의 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The full adder according to the present invention operated as described above shortens the delay time of the carry signal so as to have a delay time corresponding to one exclusive ogate, thereby delaying accumulation of arithmetic unit for connecting a plurality of all adders in parallel or in series. This saves time and has the effect of improving overall system performance.

Claims (1)

제1,제2입력신호를 입력받아 배타적오아조합하는 제1배타적오아게이트 및 그 제1배타적오아게이트의 출력과 제3입력신호를 입력받아 배타적오아조합하여 가산신호를 출력하는 제2배타적오아게이트와; 전원전압에 각 소스가 병렬로 접속되고, 각 드레인이 공통접속되어 제2입력신호, 제1입력신호를 각 게이트에 입력받는 제1,제2피모스트랜지스터와; 그 제1,제2피모스트랜지스터의 드레인접속점에 직렬접속되어 각 게이트에 제3입력신호를 입력받는 제3피모스트랜지스터 및 제3엔모스트랜지스터와; 그 제3엔모스트랜지스터의 소스에 각 드레인이 병렬로 접속되고, 각 소스가 접지에 접속되어 제2입력신호, 제1입력신호를 각 게이트에 입력받는 제1,제2엔모스트랜지스터와; 전원전압과 접지에 직렬로 접속되어 제1입력신호를 게이트에 입력받는 제4피모스트랜지스터, 제2입력신호를 게이트에 입력받는 제5피모스트랜지스터, 제2입력신호를 게이트에 입력받는 제4엔모스트랜지스터 및 제1입력신호를 게이트에 입력받는 제5엔모스트랜지스터와; 상기 제3피모스트랜지스터 및 제3엔모스트랜지스터의 드레인접속점과 제5피모스트랜지스터 및 제4엔모스트랜지스터의 드레인접속점을 공통접속하여 이를 입력받아 반전하여 캐리신호를 출력하는 인버터로 구성된 것을 특징으로 하는 전가산기.A second exclusive ogate that receives the first and second input signals and combines the output of the first exclusive or gate and the first exclusive or gate and the third exclusive signal and receives the exclusive input and outputs the addition signal. Wow; First and second PMOS transistors each source is connected in parallel to a power supply voltage, and each drain is commonly connected to receive a second input signal and a first input signal to each gate; A third PMOS transistor and a third NMOS transistor connected in series with the drain connection points of the first and second PMOS transistors to receive a third input signal to each gate; First and second NMOS transistors, each drain being connected in parallel to a source of the third NMOS transistor, each source being connected to ground, and receiving a second input signal and a first input signal to each gate; A fourth PMOS transistor that is connected in series with the power supply voltage and ground to receive the first input signal to the gate, the fifth PMOS transistor that receives the second input signal to the gate, and the fourth input to receive the second input signal to the gate A fifth NMOS transistor receiving the NMOS transistor and the first input signal to the gate; And an inverter for common connection between the drain connection points of the third PMOS transistor and the third NMOS transistor and the drain connection points of the fifth PMOS transistor and the fourth NMOS transistor, and receiving and inverting them to output a carry signal. Full adder.
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