Abstract
A full adders is an important component in applications of digital signal processors and microprocessors. Thus it is imperative to improve the power dissipation and operating speed for designing a full adder. We propose a new adder with modified version of conventional static CMOS and pass transistor logic. The carry-out generation circuit of the proposed full adder is different from the conventional XOR-XNOR structure. The output Cout of module III is generated from input A, B and Cin directly without passing through module I as in conventional structure. Thus output Cout is faster by reducing operation step. The proposed module III uses the static CMOS logic style, which results full-swing operation and good driving capability. The proposed 1bit full adder has the advantages over the conventional static CMOS, CPL, TGA, TFA, HPSC, 14T, and TSAC logic. The delay time is improved by 4.3% comparing to the best value known. PDP(power delay product) is improved by 9.8% comparing to the best value. Simulation has been carried out using a $0.18{\mu}m$ CMOS design rule for simulation purposes. The physical design has been verified using HSPICE.
가산기는 기본적인 산술 연간 장치로써, 산술 연산 시스템 전체의 속도 및 전력소모에 결정적인 역할을 한다. 단일 비트 전가산기의 성능을 향상시키는 문제는 시스템 성능 향상의 기본적인 요소이다. 주 논문에서는 기존의 모듈 I과 모듈III를 거쳐 출력 Cout을 갖는 XOR-XNOR 구조와는 달리 모듈 I을 거치지 않고 입력 A, B, Cin에 의해 모듈III를 거쳐 출력 Cout을 갖는 새로운 구조를 이용한다. 최대 5단계의 지연단계를 2단계로 줄인 전가산기를 제안한다. 따라서 Cout 출력속도가 향상되어 리플캐리 가산기와 같은 직렬연결의 경우 더욱 좋은 성능을 나타내고 있다. 제안한 1Bit 전가산기는 static CMOS, CPL, TFA, HPSC, TSAC 전가산기에 비해 좋은 성능을 가지고 있다. 가장 좋은 성능을 나타내는 기존의 전가산기에 비해 4.3% 향상된 지연시간을 가지며 9.8%의 향상된 PDP 비율을 갖는다. 제안한 전가산기 회로는 HSPICE 툴을 이용하여 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정에서 전력소모 및 동작속도를 측정하였으며 공급전압에 따른 특성을 비교하였다.
