48. Полусумматор и полный сумматор. Схемная реализация. Таблица истинности. Принципы создания 8-разрядного сумматора.
Полусумматор-арифметическое устройство, имеющее 2 вх и 2 вых. Его можно использовать только в самом младшем разряде (PS0).
Полный сумматор-устройство, имеющее 3 вх и 2 вых (PS).
Рисунок 1 – схема полусумматора
Таблица 5 - Таблица истинности полусумматора:
Входы |
Выходы |
||
A |
B |
S |
P |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
Рисунок 2 – схема полного сумматора из двух полусумматоров
Таблица 6 - Таблица истинности полного сумматора:
Входы |
Выходы |
|||
A |
B |
P0 |
S |
P1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
8-разрядный сумматор строится на основе 8-ми 1-разрядных сумматоров, соединенных последовательно, где каждый выход переноса предыдущего 1-разрядного сумматора подключается к входу переноса следующего 1-разрядного сумматора.
Рисунок 3 – схема 8-разрядного сумматора
50. Тракт данных. Основные элементы тракта данных и их предназначение.
Тракт данных - это часть центрального процессора, состоящая из АЛУ (арифметико-логического устройства), его входов и выходов.
Содержимое регистров поступает во входные регистры АЛУ, которые на рисунке обозначены буквами А и В. В них находятся входные данные АЛУ, пока АЛУ производит вычисления. Тракт данных – важная составная часть всех компьютеров. АЛУ выполняет сложение, вычитание и другие простые операции над входными данными и помещает результат в выходной регистр. Содержимое этого выходного регистра может записываться обратно в один из регистров или сохранятся в памяти, если это необходимо. Рисунок иллюстрирует операцию сложения. Этот процесс называется циклом тракта данных. В какой-то степени он определяет, что может делать машина. Чем быстрее происходит цикл тракта данных, тем быстрее компьютер работает.
Выполнение команд.
Центральный процессор выполняет каждую команду за несколько шагов:
1. Вызывает следующую команду из памяти и переносит ее в регистр команд.
2. Меняет положение счетчика команд, который после этого указывает на следующую команду.
3. Определяет тип вызванной команды.
4. Если команда использует слово из памяти, определяет, где находится это слово.
5. Переносит слово, если это необходимо, в регистр центрального процессора.
6. Выполняет команду.
7. Переходит к шагу 1, чтобы начать выполнение следующей команды.
Такая последовательность шагов (выборка – декодирование – выполнение)является основой работы всех компьютеров.