Transcript Типовые логические устройства компьютера

Типовые логические
устройства
компьютера
Все устройства ЭВМ
память, контроллеры и т.д.)
(процессор, оперативная
состоят из типовых
логических устройств, работающих на
основании
логики.
аппарата
математической
К типовым логическим устройствам ЭВМ
относятся:
• сумматоры
• регистры
• полусумматоры
• шифраторы
• триггеры
• дешифраторы
• счетчики
Сумматоры
Сумматор является основным узлом
арифметико-логического
процессора
суммирования
ЭВМ
и
чисел
поразрядного сложения.
устройства
служит
для
посредством
Сумматоры
Сумматор выполняет сложение многозначных двоичных
чисел. Он представляет собой последовательное
соединение одноразрядных двоичных сумматоров,
каждый из которых осуществляет сложение в одном
разряде. При этом если сумма двух цифр в данном
разряде больше или равна основанию используемой
системы счисления, то возникает перенос старшего
разряда в соседний сумматор.
+
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
1
0
1
1
1
1
1
0
0
1
0
0
1
0
Xn
Yn
Xi
Pn-1
Sn
…
X2
Yi
Pi
Pi-1
Si
…
Y2
P2
X1
Y1
P1
S2
S1
Одноразрядный сумматор должен иметь два выхода:
для суммы и для переносимого значения.
У него может быть два (на схеме крайний правый
сумматор) или три (для складываемых значений и
значения переноса) входа.
Одноразрядный двоичный сумматор
на два входа и два выхода называется
одноразрядным полусумматором.
Одноразрядный двоичный сумматор
на три входа и два выхода называется
одноразрядным сумматором на три входа.
Одноразрядный полусумматор
X
Y
P
S
X
Y
P
(перенос
)
0
0
0
0
0
1
0
1
1
0
0
1
1
1
1
0
S
(сумма)
Из таблицы видно, что
P( X , Y )  X & Y
S ( X ,Y )  X &Y  X &Y
(отрицание от равнозначности)
Для построения функциональной схемы
воспользуемся структурной формулой
S(X,Y)=(X&Y)&(Xv Y),
так как в ней наименьшее количество операций.
Получим структурные формулы и функциональную
схему одноразрядного полусумматора:
P(X,Y) = Х&Y
S(X,Y)=(X&Y)&(Xv Y)
X
P
&
1
Y
1
&
S
Одноразрядный сумматор на три входа
X
Y
Q
P
S
X
Y
P
0
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
0
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
Q
S
Одноразрядный сумматор на три входа
X
Y
Q
P
S
X
Y
P
Q
S
0
0
0
0
0
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
0
1
1
1
0
1
0
0
0
1
1
0
1
1
0
1
1
0
1
0
1
1
1
1
1
Одноразрядный сумматор на три входа
Построим СДНФ для Q(X,Y,P)
по таблице истинности и упростим:
Q( X , Y , P)  XYP  X Y P  XY P  XYP  ...  YP  XP  XY
Одноразрядный сумматор на три входа
Построим СДНФ для S(X,Y,P)
по таблице истинности и упростим:
S ( X , Y , P)  X Y P  X Y P  X Y P  XYP  ... 
 (Q  XYP)  ( X  Y  P)
Одноразрядный сумматор на три входа
Q( X , Y , P)  YP  XP  XY
S ( X , Y , P)  (Q  XYP)  ( X  Y  P)
Одноразрядный
сумматор на три входа
ГБОУ Центр образования №953
автор работы: учитель информатики и ИКТ
Рябова Елена Васильевна
2010 год