Лекция 10 Компараторы. Сумматоры Схемотехника ЭВМ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИСТЕТ Мальчуков Андрей Николаевич Томск – 2013

Компараторы 2 Компараторы (устройства сравнения) определяют отношения между двумя словами. В процессе обработки данных возникает необходимость проверить логические условия двух слов: А=В; АВ; А В; АВ; АВ. Основные отношения, через которые можно выразить остальные, принято использовать два: А=В; А>В. Функции принимают единичное значение (истинны), если соблюдается условие, указанное в индексе обозначения функции. Например, функция F A=B =1, если А=В и принимает нулевое значение при АВ.

Компараторы 3 Приняв в качестве основных отношения А=В и А>В для остальных отношений можно записать: A |B | A=B | A>B | Выход 0 |0 | 1 | 0 | A=B, AB, AB 0 |1 | 0 | 0 | AB, AB 1 |1 | 1 | 0 | A=B, AB, AB

УГО 4

Таблица функционирования 5 A, BВходыВыходы 3210A>BA=BABA=BAXXXXXX100 XXXXX100 =XXXX100 ==XXX100 ===

Наращивание разрядности: последовательно 6

Наращивание разрядности: параллельно 7

4-х разрядный компаратор 8 Вариант схемы четырехразрядного компаратора на ИС 555 серии К555ЛП5 (четыре элемента сложения по mod 2) и К555ЛН2 (6 инверторов с открытым коллектором)

4-х разрядный компаратор 9 ВходыВыходы abA>BA=BA

4-х разрядный компаратор 10

Сумматоры 11 Сумматоры выполняют арифметическое сложение и вычитание чисел. Сумматоры выпускаются как в виде отдельных ИС, так и являются ядром схем арифметико-логических устройств (АЛУ). Аппаратная сложность и быстродействие сумматора являются очень важными параметрами при построении устройств обработки данных, поэтому разработано множество вариантов сумматоров, которые имеют разветвленную классификацию.

Классификация сумматоров 12 Для обработки многоразрядных операндов используются: сумматор для последовательных операндов; сумматор для параллельных операндов с последовательным переносом; сумматор для параллельных операндов с параллельным переносом; сумматор групповой структуры с цепным переносом; сумматор групповой структуры с параллельным межгрупповым переносом; сумматор с условным переносом.

Одноразрядный сумматор 13 ВходыВыходы aiai bibi c i-1 SiSi cici

Одноразрядный сумматор в базисе И, ИЛИ, НЕ 14

Одноразрядный сумматор на ЛЭ И-ИЛИ-НЕ 15

Одноразрядный сумматор с ЛЭ искл. ИЛИ 16

Последовательный многоразрядный сумматор 17

Параллельный многоразрядный сумматор с последовательным переносом 18

Параллельный многоразрядный сумматор с параллельным переносом 19

Сумматор групповой структуры 20

Сумматор с условным переносом 21

Лекция 10 Компараторы. Сумматоры Схемотехника ЭВМ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИСТЕТ Мальчуков Андрей Николаевич Томск – 2013