Здавалка
Главная | Обратная связь

Описание принципа работы заданной структурной электрической схемы устройства сдвига двоичных чисел



 

Операция сдвига широко используется в современной вычислительной технике для реализации умножения, деления, нормализации двоичных чисел с плавающей точкой и т.д.

Структурная электрическая схема устройства сдвига двоичных чисел представлена на рисунке 3.1.

 

Рисунок 3.1 – Устройство сдвига двоичных чисел.

Схема электрическая структурная

 

Рассмотрим назначение узлов, входящих в структурную электрическую схему устройства.

Комбинационный программируемый сдвигатель Y4 предназначен для логического сдвига влево или вправо без округления четырехразрядного двоичного числа X, представленного разрядами x0, x1, x2, x3. На выходе сдвигателя формируется 10-разряд­ное слово Y, представленное разрядами y6, y5, …, y0, y-1, y-2, y-3.

Счетчик Y1 предназначен для параллельного ввода четырехразрядного числа X.

Триггер Y2 предназначен для ввода управляющего сигнала D, определяющего направление сдвига (D=0 означает сдвиг влево, D = 1 – сдвиг вправо).

Регистр Y3 предназначен для параллельного ввода управляющих сигналов S0 и S1, определяющих шаг сдвига. Например, если S1 = 0, S0 = 1, то выполняется сдвиг на один разряд.

Регистр Y5 предназначен для параллельного вывода результата сдвига, который представляет собой 10-разрядное слово.

Загрузка числа X и управляющих сигналов D, S0, S1, а также вывод результата сдвига синхронизируется тактовыми импульсами UС. Причем ввод осуществляется по отрицательным фронтам тактовых импульсов, а вывод результата сдвига – по положительным.

Процесс функционирования устройства поясняется временной диаграммой, которая представлена на рисунке 3.2.

 

 

Рисунок 3.2 – Временная диаграмма, поясняющая процесс функционирования устройства сдвига

 

В момент времени t1 по отрицательному фронту тактового импульса (рисунок 3.2) начинается ввод числа X в счетчик Y1 и управляющих сигналов в триггер Y2 и регистр Y3 (рисунок 3.1). К моменту времени t2 ввод заканчивается, и начинается процесс сдвига в сдвигателе Y4.

Этот процесс в худшем случае завершается к моменту времени t3. Затем по положительному фронту тактового импульса результат сдвига записывается в регистр Y5 и т.д.

При подаче низкого уровня напряжения на вход (рисунок 3.1) устройство сбрасывается в исходное нулевое состояние.

Рассмотрим пример логического сдвига влево без округления на два разряда для двоичного числа[4]) X=1101(2):

 

    x3   x2   x1   x0    
– до сдвига
– после сдвига
y6 y5 y4 y3 y2 y1 y0 y–1 y–2 y–3  

Из примера следует, что сдвигаемые цифры сохранены (сдвиг без округления) и произошло умножение исходного числа на 4.

 







©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.