- •Опис і класифікація існуючих суматорів
- •1.1. Однорозрядні схеми суматорів
- •2. Багаторозрядний послідовний суматор
- •3. Двійково-десяткові суматори
- •3.1. Двійково-десяткові коди
- •3.2. Двійково-десятковий суматор в коді 8-4-2-1
- •3.3. Двійково-десятковий суматор в коді “з надлишком 3”
- •3.4. Двійково-десятковий суматор в коді, що самодоповнюється (2-4-2-1)
- •4. Проектування суматора в Electronics Workbench
Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України
Львівський національний університет імені Івана Франка
Природничий коледж
Курсова робота
ПРОЕКТУВАННЯ ДВІЙКОВО-ДЕСЯТКОВИХ СУМАТОРІВ
Виконав:
студент групи ЕЛК – 31
Лемешко О.П .
Наук. керівник
доц. Рабик В.Г.
Львів - 2010 р.
-
Зміст
Вступ………………………………………………………………………………….3
1.Опис і класифікація існуючих суматорів ……………………………...………….…4 1.1. Однорозрядні схеми суматорів ………………..……………………….…………....6 2. Багаторозрядний послідовний суматор ………………………………………..…..13 3. Двійково-десяткові суматори ……………………………………………...…………16 3.1. Двійково-десяткові коди………………………………………………………...…..16 3.2. Двійково-десятковий суматор в коді 8-4-2-1………………………………..…..21 3.3. Двійково-десятковий суматор в коді “з надлишком 3”…………………...….22 3.4. Двійково-десятковий суматор в коді, що самодоповнюється (2-4-2-1)….24 4. Проектування суматора в Electronics Workbench..................................................27 Висновки
Література
Вступ
Сучасний етап розвитку науково - технічного прогресу характеризується широким використанням електроніки та мікроелектроніки в усіх сферах життєдіяльності людини. Важливу роль при цьому зіграла поява та швидкий розвиток інтегральних мікросхем – основної елементної бази сучасної електроніки.
Цифрові методи та цифрові пристрої реалізовані на інтегральних мікросхемах різної степені інтеграції, в тому числі з допомогою мікропроцесорів та мікроконтролерів, знайшли широке використання в цифрових системах передачі та поширення інформації, в телевізійній техніці та радіомовленні, апаратурі зв’язку, побутовій техніці.
Арифметично – логічні інтегральні мікросхеми є невід’ємною частиною мікропроцесорів та мікроконтролерів і призначені для виконання арифметичних та логічних операцій над числами, представленими двійковими, двійково – десятковими та іншими кодами. Виконання арифметичних операції в арифметично – логічних пристроях виконується з допомогою суматорів.
Суматором називається цифровий пристрій, який виконує арифметичне додавання двох чисел, представлених сигналами на його входах. При необхідності суматори з допомогою деяких додаткових операції (зсуву числа, інверсія коду числа) можуть виконувати алгебраїчне додавання, віднімання, множення та ділення, порівняння чисел та інші дії над числами.
В даній курсовій роботі розглянуто питання пов’язані з синтезом та роботою суматорів. Зокрема, розглянуто реалізацію двійково-десяткових суматорів в різних кодах та основні властивості кодів.
-
Опис і класифікація існуючих суматорів
Суматори – це цифрові пристрої, що виконують арифметичне додавання кодів двох чисел. При арифметичному додаванні виконуються й інші додаткові операції: врахування знаків чисел, вирівнювання порядків доданків і т.д. Вказані операції виконуються в арифметично-логічних пристроях (АЛП), процесорних елементах, ядром яких є суматор. Суматори класифікуються по різних ознаках [ ___ ].
По кількості чисел, що одночасно обробляються:
-
однорозрядні;
-
багаторозрядні.
По числу входів та виходів:
-
чвертьсуматори (елементи “додавання по mod 2” або “виключаюче АБО”), що характеризуються наявністю двох входів, на які подаються однорозрядні числа і одним виходом, що представляє собою арифметичну суму даного розряду;
-
напівсуматори, що характеризуються наявністю двох входів, на які подаються однорозрядні числа, і двома виходами: один представляє собою арифметичну сума даного розряду, а другий – переповнення (перенесення) в старший розряд;
-
повні однорозрядні двійкові суматори, що характеризуються наявністю трьох входів, на які подаються однойменні розряди двох чисел, що додаються, і переповнення з попереднього розряду, і двома виходами: один представляє собою арифметичну сума даного розряду, а другий - переповнення в старший розряд.
За способом представлення і обробки даних багаторозрядні суматори діляться на:
-
послідовні, обробка даних в яких відбувається почергово, розряд за розрядом, на одній і тій же схемі;
-
паралельні, доданки в яких додаються одночасно по всіх розрядах, і для кожного розряду є своя схема.
За способом організації міжрозрядних перенесень паралельні суматори, що реалізують структурні методи, діляться на суматори:
-
з послідовним перенесенням;
-
з паралельним перенесенням;
-
з груповою структурою;
-
з спеціальною організацією кіл перенесень.
У суматорах з груповою структурою розрядна сітка розділена на поля, що обробляються групами розрядних схем. В загальному випадку поле має різне число розрядів. В групах і між ними можуть використовуватися різні способи перенесення, причому в найменуваннях суматорів спочатку вказується вид перенесення всередині групи. Наприклад, термін “суматор з паралельно- паралельним перенесенням” вказує на суматор з груповою структурою, в якому в групах і між ними здійснюється паралельне перенесення.
За способом виконання операції додавання і можливостями збереження результату додавання можна виділити два основних види суматорів:
-
комбінаційний (виконує операцію S=A+B і результат видається по мірі його утворення);
-
накопичуючий (виконує операцію S=A+B і результат додавання запам’ятовується).
Накопичуючий суматор будується або на тригерах, або по структурі комбінаційний суматор - регістр збереження.
Залежно від системи числення розрізняють наступні суматори:
-
двійкові;
-
двійково-десяткові;
-
десяткові.
Суматори характеризуються такими часами затримки поширення сигналу:
-
– від подачі вхідного перенесення до встановлення всіх виходів суми при постійному рівні на всіх входах доданків;
-
– від одночасної подачі всіх доданків до встановлення всіх виходів суми при постійному рівні на вході переносу;
-
– від подачі вхідного перенесення до встановлення вихідного перенесення при постійному рівні на всіх входах доданків;
-
– від подачі всіх доданків до встановлення вихідного перенесння при постійному рівні на всіх входах доданків.