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)

Устройства, преобразующие слова одной кодовой системы в слова другой кодовой системы, называются преобразователями кодов


Арифметические операции, выполняемые АЛУ, часто ограничиваются сложением и вычитанием, поскольку они имеют как самостоятельное значение, так и лежат в основе операций умножения и деления, соответственно.

Кодовые слова в этом случае называются операндами. Операнд - это любое число, участвующее в некоторой операции.

Арифметическо-логические устройства (АЛУ). АЛУ называется КЦУ, обеспечивающее выполнение арифметических и логических операций над кодовыми словами.

Называется последовательным

s0 a1 b1 s1 ...переносом.

При этом результат в старшем разряде сумма тора обеспечивается только после завершения распространения переноса по всем разрядам. В результате снижается быстродействие многоразрядного сумматора.

Поэтому иногда организуется параллельный перенос.

 

Идея метода следует из таблицы истинности для одноразрядного сумматора: перенос в следующий разряд зависит от результата переноса из предыдущего разряда только тогда, когда один из сигналов ai и bi равен единице.

Для организации параллельного переноса в каждом одноразрядном сумматоре дополнительно формируются два сигнала:

образование переноса gi+1 = aibi и распространение переноса hi+1 = ai Ú bi.

Тогда перенос в следующий разряд формируется с использованием специальной схемы ускоренного переноса, которая обрабатывает сигналы g и h по следующему правилу:

Pi+1 = gi+1 Ú hi+1gi Ú hi+1higi-1 Ú ... Ú hihi-1...h0P0.

При организации параллельного переноса используются дополнительные логические элементы, что усложняет схему многоразрядного сумматора. Но зато достигается выигрыш в быстродействии.

Условное графическое обозначение покажем на примере четырёхразрядного АЛУ: Входы и выходы имеют следующее функциональное
Р0 ALU назначение:

A0 Р0 - вход переноса из АЛУ младших разрядов. Ис-
B0 P пользуется при наращивании разрядности обрабатывае-

A1 G мых операндов;

B1 Cn А, В - входы операндов А и В;

A2 A= S - вход кода операции;

B2 B М - вход признака операций (арифметические или ло-



A3 гические операции);

B3 F0 Р, G - Выходы распространения и образования пе-

S0 F1 реноса, соответственно. Используются при организации

S1 F2 параллельного переноса - подключаются к схеме уско-

S2 F3 ренного переноса;

S3 Сn - выход переноса. Используется при наращивании

M разрядности обрабатываемых операндов, а также как

знак результата при их вычитании;

А=В - выход признака (флага) равенства операндов;

F - выход результата операции.

Следует отметить, что вход Р0 и выходы Р, G, Сn используются только при выполнении арифметических операций. Причём операции вычитания выполняются в дополнительном коде.

 

АЛУ выпускаются в интегральном исполнении. В маркировке микросхем АЛУ используются буквы ИА или ИП, например, К155ИП3.

 

При наращивании разрядности АЛУ используются микросхемы, реализующие функцию ускоренного переноса. В маркировке таких микросхем используются буквы ИП, например, К564ИП4.

Условное графическое обозначение схемы ускоренного переноса (СУП) имеет вид:

Входы и выходы имеют следующее функциональное назначение:

G0 CRU G0...G3 - входы образования переноса;

G1 Gn+x P0...P3 - входы распространения переноса;

G2 Gn+y С0 - вход переноса;

G3 Gn+z Gn+x...Gn+z - выходы образования переноса;

P0 Gb, Pb - выходы группового образования и расп-

P1 ространения переноса, соответственно.

P2 Gb

P3 Pb Схема организации 16-разрядного АЛУ на ба-

C0 зе 4-разрядного АЛУ с использованием СУП по-

казана на рисунке.

АЛУ Р Р3 СУП Вход переноса Р0 АЛУ младших разрядов

P0 G G3 соединяется с аналогичным входом СУП и явля-

Gn+z тся входом переноса 16-разрядного АЛУ.

. . Gb Выходы Gn+x, Gn+y и Gn+z соединяются с вхо-

. . дами переноса соответствующих АЛУ старших

. . Pb разрядов.

АЛУ P P0 Выходы группового переноса используются

P0 G G0 при дальнейшем наращивании разрядности и по

C0 функциональному назначению аналогичны

выходам P и G АЛУ.

Рассмотренная СУП способна обеспечить ускоренный перенос четырём сумматорам, а при использовании выходов группового переноса и большему их числу.

 

Преобразователи кодов.

В цифровых системах для представления информации используются самые различные коды.

Для перевода в цифровых устройствах чисел из десятичной системы в двоичную и обратно удобен двоично-десятичный код 8421. При использовании этого кода каждая цифра десятичного числа представляется в двоичной форме и изображается соответствующим 4-разрядным двоичным числом.

Код 8421 является естественным представлением десятичных чисел в двоичной системе.

В коде 2 из 5 все кодовые комбинации содержат только две единицы. Это свойство используется для обнаружения ошибочных комбинаций.

Существует большой класс кодов, позволяющих не только обнаруживать, но и исправлять ошибки, вызванные различными помехами.

 

Условное графическое обозначение преобразователей кодов имеет вид:

 

x1 X/Y y1 В виде интегральных микросхем выпускаются преоб-

x2 y2 разователи двоично-десятичного кода в двоичный и обрат-

. . но.

. . В маркировке этих микросхем используются бук-

xn ym вы ПР, например, К155ПР6.

 

В общем случае преобразователь n-разрядного кода в m-разрядный реализуется либо на основе типовых КЦУ, либо с помощью программируемой логической матрицы (ПЛМ).

ПЛМ - это универсальная комбинационная схема, обеспечивающая преобразование входного n-разрядного кода в выходной m-разрядный код.

ПЛМ составляет основу микросхемы преобразователя конкретного кода.

 

Для иллюстрации основных принципов построения ПЛМ будем использовать следующую структуру:

I Основой ПЛМ является набор
х1 1 1 нескольких уровней логических
х2 1 1 элементов заданного базиса.
... M1 Между уровнями элементов
хn 1 1 вводятся матрицы линий М1 и М2,

... ... ... на пересечении которых при прог-
II & & ... & раммировании в нужных местах
& выполняются электрические сое-
y1 динения.
Это делается либо на этапе из-
& y2 готовления ПЛМ, либо пользова-
телем.
M2 В последнем случае пересече-
ния линий матриц выполняются
& ym в виде плавких перемычек или p-
n-перехода:
III



 
 


Рассматриваемая ПЛМ обеспечивает преобразование
входного кода в соответствии с ФАЛ, представленными в СДНФ.

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Без входа переноса из соседнего младшего разряда | ЛЕКЦИЯ 8. Под состоянием ПЦУ понимается состояние его памяти, т.е

Дата добавления: 2014-01-07; Просмотров: 164; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


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



ПОИСК ПО САЙТУ:


Рекомендуемые страницы:

Читайте также:
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2021) 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: 0.012 сек.