This is an old revision of the document!

Pentru a reduce timpul necesar unui calcul, proiectanții folosesc sumatorul carry-lookahead.

În sumatorul cu transport anticipat, fiecare adunare pe bit elimină dependenţa de semnalul carry-out anterior şi impune în schimb utilizarea valorilor celor doi operanzi de intrare. El functioneaza prin generarea a două noi semnale (P si G) pentru fiecare rang binar în funcție de starea intrărilor.

• G - reprezintă un semnal de generare a unui bit de carry.
  
• P - reprezintă un semnal de propagare a unui bit de carry.
  

Deci pentru suma a două numere A și B, dacă bitul n din A, împreună cu bitul n din B generează un semnal G, înseamnă că acești biți generează un bit de carry, iar în cazul unui semnal P, bitul de carry de la n-1 (dacă există) este propagat de către biții n pe poziția n+1.

Pornind de la un sumator ripple-carry, unde pentru fiecare full-adder (i), semnalul carry-out, c(i+1), este setat la 1 dacă una dintre următoarele condiții este adevărată:

• A_i = 1 AND B_i = 1

sau

• (A_i = 1 OR B_i = 1) AND c_i = 1

am observat că putem calcula semnalul carry-out folosind doar semnalele rangului curent:

• c_i+1 = A_i & B_i | c_i & (A_i | B_i) (1)

Pentru un sumator carry-lookahead definim G_i(A_i, B_i) ca fiind predicatul logic care este adevărat atunci când A_i * B_i generează carry (primul caz)

• G_i(A_i, B_i) = A_i & B_i

Si P_i(A_i, B_i) ca fiind predicatul logic care este adevărat atunci cand A_i + B_i propagă carry (al doilea caz)

• P_i(A_i, B_i) = A_i | B_i

Uneori (dar nu și in laboratorul de față) se folosește și o altă definiție a propagării. Conform acesteia, A_i + B_i va propaga dacă există carry anterior, dar nu va propaga dacă nu există acest carry. Astfel, propagarea o putem exprima:

• P'_i(A_i, B_i) = A_i ⊕ B_i

Desi OR(prima variantă) e mai rapid decât XOR(a doua variantă), pentru un sumator carry-lookahead pe mai multe nivele e mai avantajos să folosim P'_i(A_i, B_i).

Rescriind ecuația (1) cu P_i si G_i, rezultă:

• c_i+1 = G_i | P_i & c_i

Pentru o comparație mai tangibilă a întârzierilor celor 2 sumatoare (ripple-carry și carry-lookahead), puteți folosi aceste 2 simulatoare cu întârziere setabilă pentru porțile folosite (se pot observa întârzieri semnificative ale lui ripple-carry față de carry-lookahead pentru numere reprezentabile pe 32 de biți):

• Ripple-carry
• Carry-lookahead