Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

СИНТЕЗ АЛУ С УСКОРЕННЫМ ПЕРЕНОСОМ

Читайте также:
  1. Macr; Новые модификации процесса получения синтез-газа.
  2. Анализ и синтез.
  3. Аферентний синтез.
  4. АФФЕРЕНТНЫЙ СИНТЕЗ В ТЕОРИИ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СИСТЕМ
  5. Биосинтез
  6. Биосинтез белка и нуклеиновых кислот. Матричный характер реакций биосинтеза. Генетическая информация в клетке. Гены, генетический код и его свойства
  7. Биосинтез белка.

Цель работы: Изучить основные принципы построения сумматоров, получить навыки в разработке и исследовании сумматоров.

Основные теоретические сведения

 

Выделяя суммирование в качестве элементарной операции, мы понимаем под этим термином простое арифметическое сложение двух чисел, представленных одинаковой системой счисления, позиционным способом с естественными весами разрядов, с одинаковым количеством разрядов в каждом из чисел и с запятой, фиксированной в одном и том же месте. Полная операция сложения, выполняемая арифметическим устройством как самостоятельное законченное действие, в общем случае состоит из нескольких элементарных операций, среди которых имеется и суммирование. Усложнение по сравнению с простым суммированием получается за счет того, что числа могут быть различных знаков, что представлены они, возможно, в системе с плавающей запятой и по другим подобным причинам.

Рассмотрим функциональную схему АЛУ на примере простейших операций - арифметических операций над числами с фиксированной запятой и логическими кодами. Структура АЛУ будет понятна, если предварительно рассмотреть задачу сложения двух двоичных чисел. Например, необходимо сложить два числа: 00111 и 01101.

первое число 00111

+

второе число 01101

перенос 1111

результат 10100

Операция сложения выполняется последовательно начиная с младшего разряда и завершается сложением старших разрядов. При сложении может возникать перенос, который должен учитываться в следующем разряде. Так, в рассматриваемом примере перенос возник при сложении младших разрядов и учитывался при сложении в следующем разряде. В свою очередь, в этом разряде также возник перенос 1+0+1 (перенос из младшего разряда). В третьем справа разряде также возник перенос, который учитывался в следующем разряде и т. д. Таким образом, при сложении двух чисел сумматор должен начинать сложение, начиная с младшего разряда, при сложении должна формироваться сумма и перенос в следующий разряд. При сложении всех последующих разрядов должен учитываться перенос из предыдущего разряда. Для выполнений операций суммирования в i-ом разряде (i=0,n-1) при суммировании n-разрядных чисел может быть использована комбинационная схема с тремя входами и двумя выходами.

По функциям полученным в разделе 2 данного методического указания (1) и (2) построена схема i-го разряда сумматора.

ai ai bi bi Pi+1 Pi+1

&     &   & & 1

 

                       
     
 
   
   
 
   
 
 
 

 

 


                   
   
 
 
 
   
 
   
 
     
 
   

 

 


&   &     &

 

                       
     
 
 
   
 
 
 
   
     
 




 

Рис.1 Схема i-го разряда сумматора

 

Для ускорения суммирования необходимо сократить вторую составляющую выражения (1), что может быть сделано с помощью специальной схемы – генератора ускоренного переноса.

Рассмотрим схему ускоренного переноса на конкретном примере.

В таблице 1 указаны возможные значения сигналов на входе одноразрядного сумматора и соответствующие им значения выходных сигналов – суммы Сi и переноса в следующий разряд pi

 

Таблица 1.

N сост. Входы Выходы
А В Pi+1 Pi C
Вес    

 

Целю данной практической работы является получение систем булевых функций, которые бы позволили построить схему формирующую сигнал переноса параллельно в каждом разряде.

Для четырехразрядного сумматора можно записать следующую схему функций:

 

Загрузка...

P4 = g4Vq4P5

 

P3 = g3 V q3 P4 = g3 V q3 (g4 V q4P5) = g3 V g4q3 V q3q4P5

(4)

P2 = g2 V q2P3 = g2 V q2 g3 V q2q3g4 V q2q3q4 P5

 

P1 = g1 V q1P2 = g V q1g2 V q1q2g3 V q1q2q3g4 V q1q2q3q4 P5

 

На рисунке 2 приведена схема четырехразрядного параллельного сумматора со схемой ускоренного переноса, построенной по формулам (4).

 

 

P5

& 1 P4

             
   
   
 
   
 
 


g4

А4 =1 C4

=1

В4

& q4

           
 
     
 
 


А3

&

q3 &

В3

=1 С3 Р3

=1 & 1

g3

           
     
 
 

 


А2

&

q2

В2 &

=1 С2

=1 &

                   
   
   
 
   
 
     
 


& 1 Р2

                 
   
   
 
   
     
 
     
 
 


g2


А1

&

q1 & 1 Р1

В1

=1 C1 &

=1

&

g1

&

               
     
 
   
 
 
 
   

 

 


Рис.2 Схема четырехразрядного параллельного сумматора со схемой ускоренного переноса.

 


Дата добавления: 2015-07-14; просмотров: 192 | Нарушение авторских прав


Читайте в этой же книге: Системы счисления. | Микрооперациями | Арифметика с плавающей запятой. Выполнение операций с плавающей запятой | Плавающей запятой | Методы умножения двоичных чисел | Умножение чисел, представленных в форме с плавающей запятой | С фиксированной запятой |
<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Логические операции. Выполнение логических операций| Арифметические операции

mybiblioteka.su - 2015-2020 год. (0.028 сек.)