www.chms.ru - вывоз мусора в Балашихе 

Динамо-машины  Обратные коды 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 [ 63 ] 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189

ты laquo;и raquo; и laquo;или raquo;, обведенные на рисунке двойньми рамками;

от их быстродействия и зависит задержка переноса ге на

один десятичный разряд. По сравнению со схемой рис. 2-16

количество промежуточных ступеней в цепи переносов i

здесь в раза меньше.

Если основную часть времени суммирования составляет время распространения сигналов переноса, то по быстродействию такой десятичный сумматор примерно в 3,32 раза лучше, чем двоичный при той же точности вычислений: задержка переноса на каждый десятичный разряд получается такой же, как на один двоичный разряд, а количество десятичных разрядов при равной точности в logglO = 3,32... раза меньше, чем количество двоичных разрядов. Интересно, что и по относительной эффективности Q десятичный сумматор может оказаться лучше, чем двоичный сумматор. Количество оборудования в одном десятичном разряде сумматора примерно в 8 раз больше, чем в одном разряде двоичного сумматора (возможность заменить два крайних двоичных сумматора нижнего ряда полусумматорами примерно компенсирует наличие цепей десятичного переноса). Так как количество десятичных разрядов в loga 10 раз меньше, чем двоичных, то всего оборудования в десятичном сумматоре примерно в 8/Iog2lO раз больше, чем в двоичном. Приняв произведение количества оборудования на время суммирования в двоичном сумматоре за 1, найдем то же произведение для десятичного сумматора: jJojo ! отсюда относительная эффективность десятичного сумматора по отношению к двоичному равна

2.4.2. О применении синхронных элементов. Создание параллельных сумматоров из синхронных элементов, т. е. из элементов, которые могут опрашиваться или переключаться лишь в течение определенной части периода тактовых сигналов, представляет значительные трудности. К этому типу элементов относятся динамические триггеры



с линиями задержки, параметроны, феррито-диодные и феррито-транзисторные элементы и др. Основная трудность здесь связана с конечностью времени распространения сигналов переноса. Но теперь уже дело не только в том, что задержки сигналов переноса не позволяют реализовать высокие скорости, но и в том, что вообще трудно построить работоспособную схему.

Представим себе, например, что регистры, из которых слагаемые должны поступать в параллельный сумматор, построены из динамических триггеров с линиями задержки.

Если все триггеры питаются от одного и того же источника сигналов синхронизации, то все они одновременно вырабатывают свои выходные сигналы ( laquo;О raquo; или laquo;1 raquo;) в виде импульсов длительностью в Va такта; в течение другой половины такта никаких сигналов нет. В младшем разряде сумматора из сигналов слагаемых формируется сигнал переноса в следующий разряд. Этот сигнал поступает во второй разряд с некоторой задержкой относительно сигналов слагаемых; так как во втором разряде он участвует в формировании сигналов переноса в следующий разряд, то сигнал переноса в третий разряд поступает с еще большей задержкой относительно сигналов слагаемых и т. д. Задержки эти в каждом разряде, может быть, и невелики по сравнению с длительностью такта (иначе вообще не стоило бы строить параллельный сумматор), но для далеких разрядов сигнал переноса может прийти уже в тот момент, когда сигналы слагаемых закончились. При этом нельзя будет получить ни правильной цифры суммы, ни правильной цифры переноса в следующий разряд.

Эту трудность можно преодолеть, сдвинув фазы сигналов синхронизации для различных разрядов регистров или включив линии задержки разной длины между выходами триггеров регистров и входами сумматора. Но тогда важно, чтобы сигнал переноса в некоторый разряд поступал всегда с вполне определенной задержкой относительно начала суммирования (в определенной фазе относительно тактовой частоты). В рассмотренных выше схемах сумматоров это условие не всегда соблюдается. Скажем, при построении участка-двоичшго-переноса по типу рис. 2-25 сигнал переноса из данного разряда вьщается либо сразу



вслед за поступлением цифр слагаемых (если Ь = 1 и с = 1 и следовательно, D - 1), либо только после получения сигнала переноса из предыдущих разрядов (если Ь = 1 и с = О либо Ь = О и с = 1, т. е. если R = 1). Правда, фазы сигналов синхронизации для триггеров или линии задержки подбираются так, чтобы в каждом разряде цифры слагаемых поступали примерно в тот же момент времени, когда может прийти сигнал переноса из предыдущего разряда; следовательно, по обоим каналам перенос формируется примерно в одно и то же время. Но для определенности лучще в схемы одноразрядных сумматоров ввести еще и сигналы синхронизации - тоже в разных фазах для разных разрядов.

Более простой путь при построении параллельного сумматора с регистрами из динамических триггеров - это использование на входах цепей переноса потенциальных выходов триггеров.

Феррито-транзисторные и феррито-диодные ячейки тоже используются большей частью как элементы синхронные: выходные сигналы в них образуются в момент подачи опросного импульса и имеют вид сравнительно коротких импульсов (по длительности, как правило, не больше половины периода импульсов опроса). Если бы регистры, связанные с параллельным сумматором, были построены из феррито-транзисторных или феррито-диодных элементов, опрашиваемых в один и тот же момент времени, то при этом возникли бы те же трудности, что и при построении регистров из работающих синфазно динамических триггеров с линией задержки. Но в отличие от динамических триггеров эти элементы не обязательно опрашивать периодически. Последним обстоятельством можно воспользоваться следующим образом.

Представим себе, что цепь переносов выполнена как парафазная схема. Это значит, что в каждый разряд сигнал переноса поступает по двум проводам: на одном из них импульс присутствует, когда в данный разряд из пре-дьщущего переносится единица (е = 1), на другом - когда в данный разряд переносится нуль (е = 0). Схему сумматора можно построить так, чтобы в каждом разряде сигнал Е - О или Е = 1 вырабатывался только при условии, что на входы данного разряда поступил либо сигнал



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 [ 63 ] 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189