4.6.3.4. Реверсивний лічильник з послідовним переносом.
В реверсивному лічильнику передбачена спеціальна перемикаюча схема для переключення лічильника або в режим додавання, або в режим віднімання.
Рис. 4.69.
Схема трьохрозрядного асинхронного реверсивного лічильника наведена на рис. 4.69. В лічильнику використовуються JK-тригери. В залежності від режиму роботи в реверсивному лічильнику присутній один із двох постійних керуючих сигналів «Додавання» або «Віднімання». На вхід С першого розряду лічильника подається серія вхідних сигналів. Реверсування досягається тим, що в колах міжрозрядних зв’язків здійснюються передачі або сигналу переносу з прямих виходів Q i, або сигналу позичання з інверсних виходів тригерів на вхід С наступного (і + 1) тригера.
Вибір знаку операції «Лічба» визначається значенням сигналів на керуючих шинах «Додавання» або «Віднімання».
Для завдання початкового стану лічильника в ньому передбачені кола паралельного прийому інформації. На рис. 4.69 показано, по яких колах заноситься в лічильник початковий стан – для прикладу число 101. Оскільки це інверсні входи тригерів, то кодом, що надходить по інформаційним шинам Рі буде інвертований код потрібного числа – 010.
Умовне графічне позначення лічильника наведено на рис. 4.70.
В табл. 4.15 відображені стани реверсивного лічильника, що працює в режимі віднімання при початковому стані – 101 і надходженні серії з п’яти вхідних сигналів x ліч.
4.6.4. Накопичуючі суматори.
Розглянутий в ч. 2, п.п. 4.3.7, 4.5.4 суматор не має пам’яті, і тому після зняття сигналів з входів сигнали суми і переносу на виході також зникають.
Такі комбінаційні суматори використовують в тих випадках, коли після того як результат додавання з’явиться на виходах комбінаційних схем формування суми, є можливість запам’ятати його в окремому тригерному регістрі.
Швидкодія однорозрядного комбінаційного суматора характеризується часом встановлення вихідних сигналів суми і переносу після встановлення сигналів на входах суматора.
4.6.4.1. Однорозрядний накопичуючий суматор.
Це логічна схема, в якій вхідні сигнали хі, уі, рі-1 надходять на вхід почергово і накопичуються та зберігаються на виході після припинення подачі сигналів. Схема накопичуючого суматора будується на основі тригера з лічильним входом, що реалізує операцію додавання за модулем 2. Схема однорозрядного накопичуючого суматора приведена на рис. 4.71.
В цій схемі після встановлення тригера в стан 0 в момент часу t1 на лічильний вхід тригера надходить цифра першого доданку хі і запам’ятовується в ньому. В момент часу t2 на лічильний вхід тригера надходить цифра другого доданку уі , при цьому тригер реалізує функцію f1 = хі уі . В момент часу t3 надходить цифра переносу з молодшого розряду р і–1 і після закінчення дії сигналу t3 (тригер двотактний) тригер реалізує функцію f2 = f1 рі–1 = хі уі рі–1 = si і зберігає отримане значення суми.
Рис. 4.71.
Сигнал
переносу утворюється в момент часу t3.
Якщо одне із
значень хі
або уі
дорівнює 1, тобто при
рі–1 =
1 повинен виникнути перенос на старший
розряд, то цей перенос утворюється
частиною І1
схеми І–АБО2.
Якщо хі
= уі
= 1, то перенос утворюється частиною І2
схеми І–АБО2,
на один з входів якої подається сигнал
з інверсного входу тригера (
),
а на другий вхід – затримане додатковою
схемою АБО
значення другого доданку уі.
В суматорах накопичуючого типу при додаванні один з доданків зазвичай знаходиться в суматорі.
При подачі на вхід суматора коду числа утворюється сума цього числа з числом, що знаходилось в суматорі раніше. Накопичуючий суматор може по черзі сумувати будь-яку кількість чисел, що надходять на його вхід. Отримана сума зберігається і після зняття коду доданку.
Перевага накопичуючого суматора в порівнянні з комбінаційним полягає в простішій організації сумування послідовності доданків (ланцюжка – більше двох доданків) з накопиченням результату завдяки його здібності до накопичення. Недоліком – є необхідність двох тактів для утворення суми, що збільшує час виконання операції додавання.
Рис. 4.72.
Позитивні властивості суматорів накопичуючого і комбінаційного типів поєднує суматор комбінаційно-накопичуючого типу, в якому сигнал переносу утворюється комбінаційною схемою, а сума – на тригері з лічильним входом. Схема такого однорозрядного суматора наведена на рис. 4.72.
Треба враховувати, що сигнал переносу на виході суматора діє тільки до моменту встановлення результату сумування в тригері.