En electrónica, un sumador de selección de acarreo es una forma particular de implementar un sumador , que es un elemento lógico que calcula la suma de bits de números de dos bits. El sumador de selección de acarreo es simple pero bastante rápido y tiene una profundidad de nivel de puerta de .
El sumador de selección de acarreo generalmente consta de sumadores de acarreo ondulado y un multiplexor . La suma de dos números de n bits con un sumador de selección de acarreo se realiza con dos sumadores (por lo tanto, dos sumadores de acarreo ondulado), para realizar el cálculo dos veces, una vez asumiendo que el acarreo es cero y la otra suponiendo será uno. Después de calcular los dos resultados, se selecciona con el multiplexor la suma correcta, así como la transferencia correcta, una vez que se conoce la transferencia correcta.
El número de bits en cada bloque de selección de acarreo puede ser uniforme o variable. En el caso uniforme, el retraso óptimo se produce para un tamaño de bloque de . Cuando es variable, el tamaño del bloque debe tener un retraso, desde las entradas adicionales A y B hasta la ejecución, igual al de la cadena multiplexora que conduce a él, de modo que la ejecución se calcule justo a tiempo. El retraso se deriva del dimensionamiento uniforme, donde el número ideal de elementos sumadores completos por bloque es igual a la raíz cuadrada del número de bits que se agregan, ya que eso producirá un número igual de retrasos MUX.
Arriba se muestra el componente básico de un sumador de selección de acarreo, donde el tamaño del bloque es 4. Se multiplexan dos sumadores de acarreo rizado de 4 bits, donde el acarreo selecciona los bits de acarreo y suma resultantes. Dado que un sumador de acarreo ondulante asume un acarreo de 0, y el otro asume un acarreo de 1, seleccionar qué sumador tuvo la suposición correcta a través del acarreo real produce el resultado deseado.
Se puede crear un sumador de selección de acarreo de 16 bits con un tamaño de bloque uniforme de 4 con tres de estos bloques y un sumador de acarreo rizado de 4 bits. Dado que el acarreo se conoce al comienzo del cálculo, no se necesita un bloque de selección de acarreo para los primeros cuatro bits. El retraso de este sumador será de cuatro retrasos del sumador completo, más tres retrasos MUX.
De manera similar, se puede crear un sumador de selección de acarreo de 16 bits con tamaño variable. Aquí mostramos un sumador con tamaños de bloque de 2-2-3-4-5, este es el tipo especial de sumador de selección de acarreo de tamaño variable, llamado sumador de selección de acarreo de raíz cuadrada. Esta división es ideal cuando el retraso del sumador completo es igual al retraso del MUX, lo cual es poco probable. El retraso total es de dos retrasos del sumador completo y cuatro retrasos del mux. Intentamos hacer que el retraso a través de las dos cadenas de acarreo y el retraso de la etapa anterior sean iguales.
Un sumador de suma condicional [1] es una estructura recursiva basada en el sumador de selección de acarreo. En el sumador de suma condicional, el nivel MUX elige entre dos entradas de n/2 bits que a su vez están construidas como sumador de suma condicional. El nivel inferior del árbol consta de pares de sumadores de 2 bits (1 medio sumador y 3 sumadores completos) más 2 multiplexores de un solo bit.
El sumador condicional sufre de una gran dispersión de las salidas de acarreo intermedio. El despliegue puede ser tan alto como n/2 en el último nivel, donde controla todos los multiplexores de a .
El diseño del sumador de selección de acarreo se puede complementar con una estructura de sumador de anticipación de acarreo para generar las entradas MUX, obteniendo así un rendimiento aún mayor como sumador de prefijo paralelo y al mismo tiempo reduciendo potencialmente el área.
En el artículo sobre la sumadora de Kogge-Stone se muestra un ejemplo .
