• 제목/요약/키워드: Full-adder

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전류 모드 다치 논리 CMOS 회로를 이용한 전가산기 설계 (Design of a Full-Adder Using Current-Mode Multiple-Valued Logic CMOS Circuits)

  • 이용섭;곽철호;김정범
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제39권1호
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    • pp.76-82
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    • 2002
  • 본 논문에서는 전류 모드 다치 논리 CMOS 회로를 이용하여 4치-2치 논리 복호기, 4치 논리 전류 버퍼 4치 논리 전가산기를 제안하였다. 제안한 전가산기는 15개의 트랜지스터를 사용하여 기존의 2치 논리 CMOS 형태의 전가산기와 Current의 전가산기에 비하여 소자수가 각각 60.5%와 48.3% 감소되었으며, 이로 인해 면적 및 내부 노드수가 감소되었다. 본 논문의 회로들은 HSPICE를 사용하여 시뮬레이션 하였고 그 결과를 통하여 각각의 회로들이 정확하게 동작함을 확인하였다. 시뮬레이션 결과, 제안한 전가산기는 1.5ns의 전달 지연과 0.45mW의 전력소모 특성을 갖는다. 또한 전가산기는 본 논문에서 설계한 복호기 및 4치 논리 전류 버퍼를 사용하면 기존의 2치 논리에 쉽게 적용할 수 있다.

삼치전가산기의 구성 (Construction of a Ternary Full-Adder)

  • 임인칠;조원경
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.15-22
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    • 1974
  • 본 논문은 전류제어형각성저항 회로를 사용한 새로운 삼치전가산기의 구성에 관하여 논한다. 부성저항특성을 이용하여 먼저 특수한 반가산기를 설계하고 이에 의하여 전가산기를 구성한다. 이평가계기는 부성저항 회로와 쇼트키-베리어 다이오드를 사용한 삼자정 회로에 의해 구성되며, 두 입력신호가 모두 "2"일 경우 Sum과 Carry 출력이 각각 "0"과 "1"의 간을 갖는다. 여기에 제안한 전가산기는 종래의 전가산기에 비하여 게이트 수가 감소되고, 속도가 개선된다. 회로소자는 트랜지스터와 쇼트키-베리어 다이오드, 저항만을 사용하여 IC화하는데 편리하게 하였다.

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Low-Swing 기술을 이용한 저 전력 CVSL 전가산기 설계 (Design of a Low-Power CVSL Full Adder Using Low-Swing Technique)

  • 강장희;김정범
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제42권2호
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    • pp.41-48
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    • 2005
  • 본 논문은 기존의 CVSL 전가산기 회로 내부에 Low-Swing 기술의 특성을 갖도록 NMOS 트랜지스터를 추가하여 감소된 출력전압으로 동작하는 CVSL 전가산기를 제안하였다. 또한 제안한 Low-Swing CVSL 전가산기를 이용하여 $8\times8$ 병렬 곱셈기를 구성한 후 회로의 성능을 평가하였다. 본 논문에서 제안한 Low-Swing CVSL 전가산기 회로는 $13.1\%$의 전력감소와 $14.3\%$의 전력소모와 지연시간의 곱(power-delay-product) 감소가 이루어졌다 Hynix $0.35{\mu}m$ 표준 CMOS 공정을 사용하여 HSPICE로 시뮬레이션하고 그 동작 특성을 검증하였다.

Low-Swing CVSL 전가산기를 이용한 저 전력 8$\times$8 비트 병렬 곱셈기 설계 (Design of a Low-Power 8$\times$8 bit Parallel Multiplier Using Low-Swing CVSL Full Adder)

  • 강장희;김정범
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.144-147
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    • 2005
  • This paper is proposed an 8$\times$8 bit parallel multiplier for low power consumption. The 8$\times$8 bit parallel multiplier is used for the comparison between the proposed Low-Swing CVSL full adder with conventional CVSL full adder. Comparing tile previous works, this circuit is reduced the power consumption rate of 8.2% and the power-delay-product of 11.1%. The validity and effectiveness of the proposed circuits are verified through the HSPICE under Hynix 0.35$\{\mu}m$ standard CMOS process.

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전류 모드 CMOS 다치 논리 회로를 이용한 전가산기 설계 (Design of a Full-Adder Using Current-Mode Multiple-Valued Logic CMOS Circuits)

  • 원영욱;김종수;김정범
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 학술회의 논문집 정보 및 제어부문 A
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    • pp.275-278
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    • 2003
  • This paper presents a full-adder using current-mode multiple valued logic CMOS circuits. This paper compares propagation delay, power consumption, and PDP(Power Delay Product) compared with conventional circuit. This circuit is designed with a samsung 0.35um n-well 2-poly 3-metal CMOS technology. Designed circuits are simulated and verified by HSPICE. Proposed full-adder has 2.25 ns of propagation delay and 0.21 mW of power consumption.

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완전동형암호로 암호화된 데이터에 적합한 산술 가산기의 구현 및 성능향상에 관한 연구 (Implementation and Performance Enhancement of Arithmetic Adder for Fully Homomorphic Encrypted Data)

  • 서경진;김평;이윤호
    • 정보보호학회논문지
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    • 제27권3호
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    • pp.413-426
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    • 2017
  • 본 연구에서는 완전동형암호로 암호화된 데이터에 적용할 수 있는 가산기 및 다수개의 데이터를 가산할 때 적용할 수 있는 성능이 향상된 가산 방법을 제안한다. 제안 산술 가산기는 기존의 하드웨어 기반의 산술 가산기 중 최적 회로단계(level)를 가지는 Kogge-Stone Adder 방법을 기반으로 하며, 완전동형암호가 제공하는 암호학적 SIMD(Single Instruction for Multiple Data) 기법을 적용하기에 적합하게 설계되었다. 제안한 다수 가산 방법은 완벽한 가산 결과를 보장하는 Kogge-Stone Adder를 반복적으로 사용하여 다수개의 데이터를 가산하지 않고, 3개 이상의 수를 더해야 할 경우, Full-Adder를 이용하여 3개의 수를 최종 C(Carry-out)과 논리합의 결과인 S(Sum) 의 두 개로 줄인다. 이러한 과정을 반복하여 최종적으로 두 개의 수를 더할 경우에만 Kogge-Stone Adder를 사용하여 가산하는 방법이다. 제안 방법은 더하고자 하는 데이터의 개수가 많아질수록 성능이 비약적으로 향상되었고, 이를 실험을 통해 검증한다.

Area and Power Efficient VLSI Architecture for Two Dimensional 16-point Modified Gate Diffusion Input Discrete Cosine Transform

  • Thiruveni, M.;Shanthi, D.
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제16권4호
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    • pp.497-505
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    • 2016
  • The two-dimensional (2D) Discrete Cosine Transform (DCT) is used widely in image and video processing systems. The perception of human visualization permits us to design approximate rather than exact DCT. In this paper, we propose a digital implementation of 16-point approximate 2D DCT architecture based on one-dimensional (1D) DCT and Modified Gate Diffusion Input (MGDI) technique. The 8-point 1D Approximate DCT architecture requires only 12 additions for realization in digital VLSI. Additions can be performed using the proposed 8 transistor (8T) MGDI Full Adder which reduces 2 transistors than the existing 10 transistor (10T) MGDI Full Adder. The Approximate MGDI 2D DCT using 8T MGDI Full adders is simulated in Tanner SPICE for $0.18{\mu}m$ CMOS process technology at 100MHZ.The simulation result shows that 13.9% of area and 15.08 % of power is reduced in the 8-point approximate 2D DCT, 10.63 % of area and 15.48% of power is reduced in case of 16-point approximate 2D DCT using 8 Transistor MGDI Full Adder than 10 Transistor MGDI Full Adder. The proposed architecture enhances results in terms of hardware complexity, regularity and modularity with a little compromise in accuracy.

1bit 전 가산기와 4bit 덧셈 연산기 74LS283에서 의정 논리와 부 논리에 대한 분석 (Analysis of Positive Logic and Negate Logic in 1bit adder and 4 bit adder 74LS283)

  • 정동호;정태상;유준복
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2000년도 추계학술대회 논문집 학회본부 D
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    • pp.781-783
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    • 2000
  • 1bit full adder have 3 input (including carry_in) and 2 outputs(Sum and Carry_out). Because of 1 bit full adder's propagation delay. We usually use 4-bit binary full adder with fast carry, 74LS283. The 74LS283 is positive logic circuit chip. But the logic function of binary adder is symmetrical, so it can be possible to use it not only positive logic but also the negative logic. This thesis use symmetrical property. such as $C_{i+1}(\bar{a_i}\bar{b_i}\bar{c_i})=C_{i+1}{\bar}(a_i,\;b_i,\;c_i)$ and $S_i(\bar{a_i}\bar{b_i}\bar{c_i})=\bar{S_i}(a_i,\;b_i,\;c_i)$. And prove this property with logic operation. Using these property, the 74LS283 adder is possile as the negation logic circuit. It's very useful to use the chip in negative logic. because many system chip is negative logic circuit. for example when we have negative logic chip with 74LS283. we don't need any not gate for 74LS283 input, and just use output of adder(74LS283) as the negation of original output.

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All-Optical Binary Full Adder Using Logic Operations Based on the Nonlinear Properties of a Semiconductor Optical Amplifier

  • Kaur, Sanmukh;Kaler, Rajinder-Singh;Kamal, Tara-Singh
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제19권3호
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    • pp.222-227
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    • 2015
  • We propose a new and potentially integrable scheme for the realization of an all-optical binary full adder employing two XOR gates, two AND gates, and one OR gate. The XOR gate is realized using a Mach-Zehnder interferometer (MZI) based on a semiconductor optical amplifier (SOA). The AND and OR gates are based on the nonlinear properties of a semiconductor optical amplifier. The proposed scheme is driven by two input data streams and a carry bit from the previous less-significant bit order position. In our proposed design, we achieve extinction ratios for Sum and Carry output signals of 10 dB and 12 dB respectively. Successful operation of the system is demonstrated at 10 Gb/s with return-to-zero modulated signals.

Novel Pass-transistor Logic based Ultralow Power Variation Resilient CMOS Full Adder

  • Guduri, Manisha;Islam, Aminul
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제17권2호
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    • pp.302-317
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    • 2017
  • This paper proposes a new full adder design based on pass-transistor logic that offers ultra-low power dissipation and superior variability together with low transistor count. The pass-transistor logic allows device count reduction through direct logic realization, and thus leads to reduction in the node capacitances as well as short-circuit currents due to the absence of supply rails. Optimum transistor sizing alleviates the adverse effects of process variations on performance metrics. The design is subjected to a comparative analysis against existing designs based on Monte Carlo simulations in a SPICE environment, using the 22-nm CMOS Predictive Technology Model (PTM). The proposed ULP adder offers 38% improvement in power in comparison to the best performing conventional designs. The trade-off in delay to achieve this power saving is estimated through the power-delay product (PDP), which is found to be competitive to conventional values. It also offers upto 79% improvement in variability in comparison to conventional designs, and provides suitable scalability in supply voltage to meet future demands of energy-efficiency in portable applications.