Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Сумматоры

Сумматором называется узел ЭВМ, предназначенный для арифметического сложения кодов. Сумматоры в зависимости от используемых логических схем различаются на комбинационные и накапливающие. Комбинационный сумматор представляет собой комбинационную схему, которая формирует суммы слагаемых, подаваемых одновременно на входы схемы, и не имеет в своем составе элементов памяти. Накапливающие сумматоры имеют память, в которой накапливают результаты суммирования.

По числу входов различают полусумматоры, одно и многоразрядные (параллельные) сумматоры. В зависимости от того, как организованы межразрядные переносы, сумматоры делятся на сумматоры с последовательным, параллельным и групповыми переносами. В зависимости от системы счисления, сумматоры бывают двоичные, десятичные и прочие.

Основу всех сумматоров составляют одноразрядные сумматоры. Причем, сложение n-разрядных чисел осуществляется с помощью n одноразрядных сумматоров коммутацией цепей их переноса.

Одноразрядные сумматоры. Одноразрядные сумматоры предназначены для сложения одноименных разрядов двух слагаемых (хi и уi) с учетом переноса из предыдущего разряда (Рi-1) и вырабатывают в том же машинном такте значения суммы (Si) и переноса в следующий разряд (Pi). Другими словами одноразрядный сумматор складывает три бита xi, yi и Рi-1 и формирует Si и Рi.

Сумматоры, в которых при сложении двух слагаемых (х и у) не учитывается перенос из младшего разряда, называют полусумматорами. Полусумматор имеет два входа (xi и yi) и два выхода Рi и Si. Таблица истинности полусумматора может быть записана в виде табл. 4.1., по которой записываются логические функции Si и Pi:

Табл. 4.1. Табл. 4.2.

 

xi yi si pi   n/n xi yi pi-1 si pi
                     
                     
                     
                     
                     
                     
                     
                     

 

Si=xiÅуi=iуi+xii; (4.1) Pi=xiуi  

На рис. 4.9 показана схема полусумматора и его обозначение на функциональных схемах.

Рис. 4.9. Схема полусумматора

 

Таблицу истинности одноразрядного сумматора приведена в таблице 4.1.

Схема одноразрядного полного сумматора показана на рис. 4.10.

Рис. 4.10. Одноразрядный полный сумматор

Многоразрядные сумматоры.

В зависимости от того, как обрабатываются (суммируются) разряды n-разрядных чисел, различают многоразрядные сумматоры последовательного и параллельного действия.

В последовательных сумматорах поразрядная обработка слагаемых производится последовательно. При этом разряды суммы запоминаются в регистре суммы, а перенос запоминается на один такт в дополнительном триггере. Перенос поступает на вход сумматора вместе со слагаемыми очередного разряда. Процесс продолжается до тех пор, пока полностью не сформируется результат. Структура многоразрядного сумматора последовательного действия показана на рис. 4.11. Сдвигающие регистры РгХ и PrY служат для хранения и сдвига операндов вправо. PrZ - для приема разрядов суммы с выхода одноразрядного сумматора. Поразрядное суммирование производится в сумматоре. Перенос из предыдущего разряда запоминается в D-триггере.

В многоразрядных сумматорах параллельного действия разряды слагаемых обрабатываются параллельно. Количество сумматоров в них соответствует разрядности обрабатываемых чисел. По способу реализации цепей переноса сумматоры параллельного действия могут иметь следующую организацию : сумматоры с последовательным, одновременным и групповым переносом.

В сумматорах с последовательным переносом перенос распространяется последовательно (рис. 4.11) Максимальное время распространения переноса составляет: tåmax=t1n, где t1 - время распространения переноса в одном разряде; n - число разрядов сумматора.

В сумматорах параллельного действия (рис. 4.12) с одновременным переносом сигнал переноса вырабатывается одновременно во всех разрядах. Рассмотрим синтез схем одновременного формирования переносов в 4-х разрядных сумматорах.

 

Рис. 4.11. Последовательный сумматор Рис. 4.12. Паралельный сумматор

 

Параллельные сумматоры с групповыми переносами, где переносы внутри групп формируются одновременно, а между группами последовательно, называют сумматорами с цепными переносами.

 

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Счетчики | Многоразрядные накапливающие сумматоры
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-04; Просмотров: 679; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.016 сек.