(926)274-88-54
Бесплатная доставка.
Бесплатная сборка.
График работы:
Ежедневно. С 8-00 до 20-00.
Почта: soft_hous@mail.ru
|
|
Звоните! (926)274-88-54 Бесплатная доставка. Бесплатная сборка. |
Ассортимент тканей График работы: Ежедневно. С 8-00 до 20-00. Почта: soft_hous@mail.ru |
  
|
Читальный зал --> Программные средства foundation X Y CIN полный сумматор =Г>1
> соит (с) X Y соит CIN S Рис. 5.86. Полный сумматор, (а) принципиальная схема на уровне вентилей, (Ь) условное обозначение, (с) другое условное обозначение, удобное для изображения последовательного включения
Рис. 5.87. 4-разрядный сумматор со сквозным переносом Сумматор со сквозным переносом обладает малым быстродействием, так как в худшем случае сигнал переноса должен распространиться от младшего полного сумматора до старшего. Такая ситуация имеет место, например, если одно слагаемое равно II... 1 i, а другое-00 ...01. Если все биты слагаемых подаются одновременно, то полная задержка в худшем случае равна ADD = XYCout + (и - 2) CinCout + CmS > где t.-зтержка от входов X илиYдо выходаCOUT в сумматоре младшего разряда, /j -задержка от входа ON до выхода COUT в сумматорах средних разрядов, а t - задержка от входа CIN до выхода S в сумматоре старшего разряда. Более быстрый сумматор можно построить, используя для формирования суммы на каждом выходе s двухуровневую логику. Это можно выполнить, записывая выражение для через х-х, у-у и с, разнося множители по слагаемым или разнося слагаемые по сомножителям для преобразования выражения в сумму произведений или произведение сумм и применяя соответствующую схему И-ИЛИ или ИЛИ-И. К сожалению, выражения для сумм, начиная с s, содержат очень много членов, и для их реализации требуется слишком много схем первого уровня и слишком много входов у вентилей второго уровня по сравнению с тем, чем мы обычно располагаем. Например, даже при = О для образования s, требуется двухуровневая схема И-ИЛИ с четырнадцатью 4-входовыми схемами И, четырьмя 5-входовыми схемами И и 18-входовой схемой ИЛИ; с формированием сумм старших разрядов ситуация еще хуже. Тем не менее возможно, как мы увидим в разделе 5.10.4, обойтись более приемлемым количеством схем, строя сумматоры с совсем небольшим числом уровней задержки. *5.10.3. Вычитающие устройства Операция вычитания в двоичной системе, аналогичная двоичному сложению, также была определена в табл. 2.3. Полное вычитающее устройство (full subtracter) реализует алгоритм вычитания в двоичной системе для одного двоичного разряда при наличии на входах X, Y и BIN битов уменьшаемого, вычитаемого и заема; на выходах D и BOUT вырабатываются биты разности и заема. Логические соотношения, соответствующие таблице вычитания в двоичной системе, можно записать следующим образом: D = xeveBiN BOUT = X-Y + X-BIN+Y-BIN. Эти соотношения очень похожи на равенства для полного сумматора, и это не удивительно. В параграфе 2.6 было показано, что вычитаниеХ-Кв дополнительном коде можно выполнить с помощью операции сложения, а именно, производя сложение точного дополнения VcX. Точное дополнение К равно 7 +1, где 7 -поразрядное дополнение К Решая задачу 2.26, можно бьшо убедиться в том, что двоичный сумматор можно использовать для нахождения разности Х- К чисел без знака, производя сложение X + Y + \ . Преобразуя логические выражения, приведенные выше, мы можем теперь еще раз подтвердить справедливость этого правила: BOUT = X-Y + XBIN+Y-BIN BOUT = (X+Y)-{X + BIN)-(Y + BIN) (обобщенная теорема Де Моргана) = X-Y+X-BIN+Y-BIN (разнесениемножителей по слагаемым) D = XeYeBIN = X ф Y Ф BIN (инвертирование сигналов на вхо- дах схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ) В связи с последним преобразованием напомним, что при инвертировании сигналов на двух входах схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ реализуемая ею функция не изменяется. Сравнение приведенных выше соотношений с равенствами для полного сумматора свидетельствует о том, что полное вычитающее устройство можно получить из полного сумматора, как показано на рис. 5.88. Только ради ясности изложения мы дали схеме полного сумматора на рис. 5.88(a) фиктивное название 74x999 . Как показано на рис. 5.88(c), функцию этой же самой физической схемы можно интерпретировать как вычитание, введя новое условное обозначение с низким активным уровнем сигналов на входе заема, на выходе заема и на входе вычитаемого. b-L, x y 74x999 cout cin s 74x04 74x999 bout bin pi 0 bout bin d 74x04 x у 74x999 bout bino----i ... x y 74x999 bout bin o- d  Рис. 5.88. Построение вычитающих устройств на основе сумматоров: (а) полный сумматор; (Ь) полное вычитающее устройство; (с) интерпретация устройства, изображенного на рис. (а), как полного вычитающего устройства; (d) вычитающее устройство со сквозным заемом Таким образом, чтобы построить вычитающее устройство со сквозным переносом для двух и-разрядных операндов с высоким активным уровнем сигнала, можно воспользоваться и сумматорами 74x999 и п инверторами, как показано на рис. 5.88(d). Заметьте, что при вычитании сигнал на вход заема младшего разряда не должен поступать (отсутствие заема); при низком активном уровне входного сигнала это означает, что на реальный вывод должна быть подана логическая 1, то есть сигнал высокого уровня. Это прямо противоположно тому, что должно быть при суммировании, когда на тот же самый вход переноса с высоким активным уровнем сигнала подается логический О, то есть сигнал низкого уровня. Возвращаясь к математике главы 2, можно показать, что этот вид преобразований справедлив для всех схем сумматоров и вычитающих устройств, а не только для сумматоров и вычитающих устройств со сквозным переносом. То есть любую и-разрядную схему сложения можно заставить работать как вычитающее устройство, беря дополнение вычитаемого и интерпретируя сигналы на входах и выходах переноса как сигналы заема с противоположным активным уровнем. В остальной части этого параграфа мы будем говорить только о схемах сложения, имея в виду, что их легко применить и для вычитания. *5.10.4. Сумматоры с ускоренным переносом Логическое соотношение для суммы /-го разряда двоичного сумматора фактически можно записать очень просто: ООО «Мягкий Дом» - это Отечественный производитель мебели. Наша профильная продукция - это диваны еврокнижка. Каждый диван можем изготовить в соответствии с Вашими пожеланияи (размер, ткань и материал). Осуществляем бесплатную доставку и сборку. Звоните! Ежедневно! (926)274-88-54 Продажа и изготовление мебели. Копирование контента сайта запрещено. Авторские права защищаются адвокатской коллегией г. Москвы. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||