Файл: Пакулов, Н. И. Мажоритарный принцип построения надежных узлов и устройств ЦВМ.pdf

По аналогии можно записать формулу переноса для лю­ бого разряда сумматора.

Структурная схема сумматора с групповым перено­ сом показана на рис. 2.14. В качестве одноразрядного сумматора здесь используется схема, приведенная на рис. 2.12.

Синтез параллельного сумматора со сквозным перено­ сом. На рис. 2.15 приведена структурная схема парал­ лельного сумматора со сквозным переносом, построенная согласно уравнениям (2.25) —(2.27). Одноразрядный сумматор, входящий в состав схемы, построен на одном

Рис. 2.14. Структурная схема параллельного сумматора с групповым переносом.

пятивходовом МЭ, в -цепь сквозного переноса 'реализова­ на на быстродействующих МЭ (например, на переклю­ чателях тока).

Общее количество МЭ, необходимых для построения «-разряд­ ного сумматора со сквозным переносом, равно 2п.

Время сложения \(ТСл) двух «-разрядных чисел для сумматора, схема которого представлена на рис. 2.15, определяется из следую­ щего соотношения:

тора.

Допустим, что цепь переноса реализована на переключателях тока, а собственно сумматор — на МЭ типа ТТЛ. Для -выбранных

104

SjtfeMentdn /пар —5 нс, / j =20 нс. Пусть п —40, тогДЛ 7'ел = 39 ■5+20=215 нс.

Синтез табличного сумматора по модулю 3. Суммато­ ры по модулю d широко используются в контрольных устройствах ЦВМ. Суммирование по модулю d можно

наборах 11, так как эти наборы входных сигналов отсут­

объединение единиц для первого разряда суммы харак­ теристик по модулю 3 показано одинарными контурами, а для второго разряда — двойными контурами.

105

С помощью Диаграммы Вейча можно получить сле­ дующие минимальные формы для функций первого (гьi) и второго (rS2 ) разрядов суммы по модулю 3:

Представим полученные соотношения в мажоритарном базисе:

rSl = (Xl#Zl#Z2# 0 # 0 ) # (xi# X 2# 2 i#

Структурная схема табличного сумматора по модулю 3, построенная в соответствии с выражениями (2.28), (2.29), приведена на рис. 2.16. Время сложения в таблич­ ном сумматоре меньше времени сложения в сумматоре, построенном на базе одноразрядных сумматоров, так как в этом случае нет необходимости формировать переносы.

Аналогично строятся табличные сумматоры по моду­ лю больше 3.

Рис. 2.16. Структурная схема табличного сумматора по модулю 3.

Однако с увеличением величины модуля сложность схемы табличного сумматора возрастает.

Синтез табличного умножителя по модулю 3. Умноже­ ние характеристик по модулю d с помощью табличных умножителей позволяет значительно сократить время умножения. Построим табличный умножитель по моду­

106

таблица не определена на наборах 11, так как эти набо­ ры входных сигналов отсутствуют.

Минимизированные с помощью диаграммы Вейча функции для первого (гр1) и второго (гр2) разрядов произведения характеристик имеют вид:

На рис. 2.17 изображена структурная схема табличного умножителя по модулю 3. Аналогично строится таблич­ ный умножитель по модулю 7, однако для реализации

Рис. 2.17. Структурная схема табличного умножителя по модулю 3.

последнего требуется большое количество оборудования. Синтез дешифраторов а) Дешифратор на два входа.

yi= (*i#*2#*i)#(*i#*2 # x i) # 0 =

= * i# * 2#0

и т. д.

Структурная схема дешифратора на два входа приве­ дена на рис. 2.18.

б) Дешифратор на четыре входа.

107

Представим приведенные равенства в мажоритарном

базисе:

Уа=Х1Х-асзХи

(равносильность 10).

На рис. 2.19 изображена структурная схема дешиф­ ратора, построенная в соответствии с выражениями

(2.31) — (2.45).

Рис. 2.18. Структурная схема дешифратора «а два входа.

Синтез узла анализа двух разрядов множителя. При использовании алгоритма умножения на два разряда множителя необходимо иметь узел анализа двух разря­

пара цифр множителя; с — перенос из предыдущей пары цифр множителя; с? — перенос в следующую очередную

.108

Рис. 2.19. Структурная схема дешифратора на четыре входа.

пару цифр множителя; F— Z\ G = 2Z; Н ——Z; Z — мно­ жимое.

Из табл. 2.7 следует, что

F — X/Xi _ jC \ J XiX i_ jG,

109