Суматори - studopediya

В ехидна е цифрова комбинаторни устройство (KTSU), предназначен основно за сумиране на двоични числа. Освен това изваждане може да се извършва от разширител, умножение, делене, превръщане на допълнителни кодови номера и някои други операции. Обикновено усойница се състои от логически елементи, а след това резултатът от операцията е изпратено до записването в регистър.

Класификация на разширители може да се извърши на три основни критерия:

броят на входове (полу-усойница, единични и мулти-разширители). Multi-битови разширители, от своя страна, са разделени на последователно и паралелно; скорошно метод за организиране mezhrazryadnyh трансфери разделени в разширители с сериен и паралелен превод, и със структурата на група;

метод часовник (синхронни и асинхронни разширители);

корен (двоично, BCD и др.).

(. Фигура 4.8, 4.9) Половин разширител се нарича KTSU с два входа (а, б) и два изхода, единият от които произвежда сумата сигнал (и изход), а другата - за пренос на сигнала (Р Out) .Tabl. 4.5 е истина маса половин усойница.

А една малко разширител (фиг. 4.10, 4.11) се нарича KTSU с три входа и два изхода. Освен двата входа за номерата, че има трети вход, към който пренасяне на сигнала от предходната изхвърлянето. А един-битов усойница е основният елемент многобитови суматора. Извършва аритметика добавяне на един-битови двоични числа изкуствен интелект и дву и се прехвърля Pi-1 на предходния етап за образуване на сума изход Si и Pi транспорт в MSB (раздел. 4.6).

По подобен начин могат да бъдат конструирани subtractors логически схеми. Като добавки и subtracters са предназначени за извършване на основни аритметични операции - събиране и изваждане. Благодарение на допълнително входа средства за промяна на знака на аргумента на втория ехидна може да добави втория на първия мандат с променен знак,
т.е. изваждане, и изваждащ - изважда от умалителят на умаляемо с променен знак, т.е. добавите. Така, в аритметично логическо устройство (ALU), използван в повечето случаи само една от двете разглеждани възли, традиционно - а именно разширител, въпреки че всички показатели разширител изваждащ като.

Фиг. 4.10. Символ един-битов ехидна

Фиг. 4.11. Шофиране един-битов ехидна за логически елементи

истина маса един-битов ехидна на

Събиране и изваждане операции са последователни и успоредни. Тук, редуващи се последователности разбира, цифра по цифра, добавяне (или изваждане) на един-битови забавяне верига трансфери (или кредити), за да бъде използван като трети аргумент в следващия тактов цикъл, т.е.. Е. При изпълнение.

Когато паралелно допълнение (или изваждане) се използват като един-битови разширители (или subtractors), колко бита в оригиналните номера (или по-точно - колко цифри в най-голям брой от тях). Тези от един бит разширители взаимодействат по схеми трансфери (или заеми). Ясно е, че пълен паралелизъм не се получава, тъй като трансферите и кредитите с някои, макар и малка, забавянето от младши се класира за старши. Това се отнася до схематично разпределение на кредита за разлика от логично, насочена в обратна посока. Проблемът за намаляване на носене на разпространение (или заеми) изхвърляния време - един от ключовите в дизайна на ALU.

Имайте предвид, някои специално логика на добавки и subtractors:

сумата е равна на 1, ако една стойност, се състои от нечетен брой аргументи;

трансфер изход е равно на 1, ако една стойност, взети повече от два аргумента;

Разликата е равно на 1, когато няма вход на кредита се изважда от 1 на 0 или 0 от 1 се изважда; също така е равно на 1, ако аргументите са в присъствието на входа на кредита;

изход заем е 1, ако един се изважда от 0, а ако аргументите са в присъствието на входа на кредита.

В структурата на ALU често присъства сегмент съхранение. състояща се от комбинацията на суматор (или изваждащия) и регистър резултат. Необходима е такава единица в прилагането на последователен алгоритъм за изчисляване, когато току-що навлиза аргумент се добавя към натрупани преди това резултат или изважда от него, и нов резултат за изчисление заменя оригинал.

Функцията на съхраняващото устройство, съчетаващ функциите на суматора (или изваждащ) и регистъра може да изпълнява набор от Т -triggerov режим на работа, т.е., състоянието на инверсията модул 2. Това ехидна на базата на Т -triggerov нарича натрупване .Той вече не е комбинаторни устройство и държавна машина, тъй като тя има памет.

Освен това (или изваждане) с прехвърлянето (или заем) са винаги по-горе три аргументи, така че натрупаната ехидна (или субстрактора) трябва да съдържа превключване контрол схема за разпространение на добавяне (или изваждане) на два цикъла. Това е основният му недостатък. В противен случай кумулативната ехидна (или като се извади
Тел) - най-прост и икономичен. В допълнение към проста смяна верига съдържа допълнително предаване на веригата само (или кредит).

(. От таблица 4.6) булеви функции, описващи работа с една битова двоична ехидна могат да бъдат написани, както следва:

Използването на различни изпълнения на функциите на трансформация, е възможно да се реализира голям брой структури на едно-битови двоични разширители (например съгласно схемата, показана
Фиг. 4.12).

Фиг. 4.12. Шофиране един-битов двоичен ехидна

За да се справят с мулти-битови числа се комбинира съответен брой едно-битови разширители. Отделните битове на преработени номера А и В се подават към входовете Ai и двупосочни. На входа Pi се прехвърля от изложеното по-горе, а LSB. Създадена през този трансфер разряд Pi + 1 се предава в следващия по-маловажния бит. Такава организация на процеса на формиране на превода, който се нарича сериен трансфер, намалява скоростта на мулти-битов усойница, откакто получава резултата в най-ниската цифра на суматора се предоставя само след носене размножаване за всички зауствания на. Следователно, понякога разположени успоредно трансфер.