Главная | Обратная связь

Теоретичні відомості

Практична робота №5

Тема:Проектувати комбінаційні схеми і дослідити роботу суматора.

Мета:навчитися проектувати комбінаційні схем, вивчити роботу суматора.

Теоретичні відомості

Суматор – логічний комбінаційний пристрій, що виконує арифметичне додавання кодів двох чисел. При арифметичному додаванні виконуються й інші додаткові операції: врахування знаків чисел, вирівнювання порядків. Зазначені операції виконуються в арифметико-логічних пристроях (АЛП) чипроцесорних елементах, ядро яких є суматори.

Суматори класифікують по різних ознаках.

У залежності від системи числення розрізняють:

двійкові;

двійково-десяткові (у загальному випадку двійково-кодовані);

десяткові.

По кількості одночасно оброблюваних розрядів чисел, що додаються:

однорозрядні;

багаторозрядні.

По числу входів і виходів одно розрядних двійкових суматорів:

• чвертьсуматори (елементи “сума по модулю 2”; елементи “виключаюче АБО”), що характеризуються наявністю двох входів, на які подаються два однорозрядних числа, і одним виходом, на якому реалізується їхня арифметична сума;

• напівсуматори, що характеризуються наявністю двох входів, на які подаються однойменні розряди двох чисел, і двох виходів: на одному реалізується арифметична сума в даному розряді, а на іншому переніс у наступний (старший) розряд;

• повні однорозрядні двійкові суматори, що характеризуються наявністю трьох входів, на які подаються однойменні розряди двох чисел, що складаються, і переніс з попереднього (молодшого) розряду, і двома виходами: на одному реалізується арифметична сума в даному розряді, а на іншому переніс у наступний (старший) розряд.

По способу представлення й обробки чисел, що додаються, багато розрядні суматори поділяються на:

• послідовні, у яких обробка чисел ведеться по черзі, розряд за розрядом на тій самій елементній базі;

• паралельні, у яких доданки додаються одночасно по всіх розрядах, і для кожного розряду є своя елементна база.

Паралельний суматор у найпростішому випадку являє собою nоднорозрядних суматорів, послідовно (від молодших розрядів до старших) з’єднаних ланцюгами переносу. Однак така схема суматора характеризується порівняно невисокою швидкодією тому, що формування сигналів суми і переносу в кожному i-му розряді виробляється лише після того, як надійде сигнал переносуз (i-1) – го розряду.

Чверть суматор

Найпростішим двійковим сумуючим елементом є чвертьсуматор. Походження назви цього елемента випливає з того, що він має в два рази менше виходів і в два рази менше рядків у таблиці істинності в порівнянні з повним двійковим одно розрядним суматором. Найбільш вживані назви: елемент “сума по модулю 2” і елемент “ виключаючи АБО”. Схема (рис. 1) має два входи а і b для двох доданків, що додаються, й один вихід S для суми. Роботу її відображає таблиця істинності (табл. 1), а відповідне рівняння має вигляд:

S =a ∧ b ∨ a ∧ b = a ⊕ b (1)

Таблиця 1.

a	b	S

 

Напівсуматор має два входи a і b для двох чисел, що сумуються і два виходи: S – сума, P – переніс. Позначають напівсуматор буквами HS (half sum – напівсума). Роботу його відображає таблиця істинності (табл. 2), а відповідні рівняння мають вигляд:

а) б)

Рис. 3. Графічне позначення напівсуматора

Таблиця 2– Таблиця істинності напівсуматора

a	b	S

З рівнянь випливає, що для реалізації напівсуматора потрібно один елемент “ виключаюче АБО” і один двоходовий елемент І (рис. 3 б).

Повний одно розрядний двійковий суматор.

Повний одно розрядний двійковий суматор (рис. 4) має три входи: a, b для двох доданків і pдля переносу з попереднього (молодшого) розряду і два виходи: S– сума, P– переніс у наступний (старший) розряд. Позначають повний двійковий суматор буквами SM. Його роботу відображає таблиця істинності (табл. 3).

Графічне позначення повного однорозрядного двійкового суматора.

Хід роботи

1. Синтезувати суматор.

2. Синтезувати суматор по модулю.

№ варіанту	Дані до завдання 1	Дані до завдання 2
розрядність суматора	Базис	модуль
		І-НЕ
		АБО-НЕ
		І-НЕ
		АБО-НЕ
		І-НЕ
		АБО-НЕ
		І-НЕ
		АБО-НЕ
		І-НЕ
		АБО-НЕ
		І-НЕ
		АБО-НЕ
		І-НЕ
		АБО-НЕ
		І-НЕ

Контрольні питання:

1. Дайте визначення суматора

____________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________

2. Дайте визначення чверть суматора, напівсуматора, повного суматора._______________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

3. Зобразіть схему повного однорозрядного двійкового суматора_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

Висновок:________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________