Сумматоры

Адрес

http://90.189.213.191:4422/temp/nkpsis/tema_wt_tc23/lek12/ инд: 2-124-3-12 Примеры_ПЗ

Сумматорами называют логические устройства, выполняющие арифметические суммирование кодов двоичного числа.

Символическое изображение одноразрядного двоичного сумматора показано на рис.10.29. Сумматор имеет три входа, где - слагаемые одинакового разряда, – слагаемое переноса; на выходе формируется – сумма cлагаемых и – слагаемое переноса в старший разряд.

Функционирование однозарядного сумматора показано в таблице, приведённой на рисунке ниже. В этом случае при сложении слагаемых используется перевод десятичных чисел в двоичные числа.

. Символическое изображение одноразрядного двоичного сумматора

Рассмотрим пример:

При сложении слагаемых или 0+1+0 получается десятичное число 1. Такому числу соответствует двоичное число 01, при этом

Аналогично, 1+1+0 = 2, которому соответствует двоичное число 10, при этом .

При сложении чисел 1+1+1 = 3, которому соответствует двоичное число 11, при этом и так далее.

Сумматоры могут быть последовательного и параллельного действия.

В сумматорах последовательного действия коды двоичных чисел вводятся в последовательной форме слагаемое за слагаемым, начиная с младшего разряда.

На рисунке ниже изображена схема сумматора последовательного действия, предназначенного для суммирования четырёхразрядных двоичных чисел.

Сумматор построен на трёх регистрах сдвига, D-триггере и на одноразрядном сумматоре.

Таблица функционирования одноразрядного сумматора

. Схема сумматора последовательного действия. Функционирование сумматора приведено в таблице далее, где слагаемое pi для первого разряда всегда равно нулю.

Таблица функционирования сумматора

Для ускорения операции сложения используются сумматоры параллельного действия, которые состоят из нескольких однозарядных сумматоров. В таких сумматорах слагаемые поступают одновременно на соответствующие входы однозарядных сумматоров, при этом каждый из однозарядных сумматоров формирует на своих выходах суммы соответствующих разрядов и слагаемые переноса, передаваемых на входы старших разрядов. Схема четырёхразрядного сумматора параллельного действия приведена на рисунке ниже.

Схема четырёхразрядного сумматора параллельного действия

Рассмотрим работу сумматора на модели в Протеус-7 файл 4511_v14.DSN

На рисунке gif ниже показано функционирование сумматора для сложения 01+10 без переноса и с переносом значения предыдущего разряда.

Этапы отображения:

Установлены переключатели для кода сложения двух чисел 01 + 10.
Переключатель меняет значение кода переноса 0-1 и 1-0 и в соответственно переключается выходная сумма
Сумма без переноса 11 и код переноса к следующему разряду 0
Сумма с с переносом 00 и код переноса к следующему разряду 1
Линией выделена строка, соответствующая данной операции

Практическое задание ПЗ=10 тема в заголовке отчета «Cумматоры»

Используя пример схемы 4511_v14.DSN установить коды для суммирования чисел
Снять скриншоты индикации кода.
Отчет в формате WORD документа должен содержать титульный лист, скан схемы сумматора и включенным светодиодом индикации кода.
Название файла DSN должно содержать номер группы и номер отображения, например ts23_pz8-n1.dsn. Итого 2а файла.

Оценка на 3= повторение схемы примера и снятие скриншота:

· Для сложения чисел 10 + 11 для четных номеров по списку ( 2.4.8 ..)

· Для сложения чисел 11 + 01 для нечетных номеров по списку ( 1.3.5..)

Оценка на 4= дополнительно сложить числа 00+00. Снять скриншоты, аналогично предыдущему заданию.

Оценка на 5= дополнительно выполнить построение схемы сумматора на 2а разряда так, что бы получился сумматор на 4 разряда и сложить числа 0011 + 1100. Снять скриншоты, аналогично предыдущему заданию.

Электронные источники:

Подготовил Шабронов А.А. тс +7-913-905-8839 shabronov@ngs.ru

Ред.2018-11-6