12805

ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫХ И НАКАПЛИВАЮЩИХ СУММАТОРОВ

Лабораторная работа

Информатика, кибернетика и программирование

Лабораторная работа № 6 ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫХ И НАКАПЛИВАЮЩИХ СУММАТОРОВ Цель работы: Изучить принципы построения последовательных и накапливающих сумматоров. Краткие теоретические сведения Последовательное суммирование многоразрядных чисел ...

Русский

2013-05-03

603 KB

32 чел.

Лабораторная работа № 6

«ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫХ И НАКАПЛИВАЮЩИХ СУММАТОРОВ»

Цель работы: Изучить принципы построения последовательных и накапливающих сумматоров.

Краткие теоретические сведения

Последовательное суммирование многоразрядных чисел осуществляется поочередно, начиная с младших разрядов, с помощью всего одного одноразрядного сумматора. Сложив младшие разряды слагаемых  и , сумматор вырабатывает сумму для младшего разряда и сигнал переноса, который запоминается на один такт. В следующем такте складываются вновь поступившие разряды слагаемых  и  с переносом младшего разряда и т.д. Устройство для суммирования содержит сдвигающие регистры слагаемых и суммы, а также триггер для запоминания переноса, работа которых тактируется синхроимпульсами .

Блок-схема последовательного сумматора приведена на рисунке 1.

Рисунок 1 – Блок-схема последовательного устройства

Рассмотрим пример суммирования двух двоичных чисел  и  с помощью последовательного сумматора. Уравнение суммирования имеет следующий вид:

Временная диаграмма работы последовательного сумматора в этом случае имеет следующий вид (см. рисунок 2):

Рисунок 2 – Временная диаграмма работы последовательного сумматора

Накапливающий сумматор представляет собой сочетание сумматора и регистра, работающего в соответствии с уравнением:

Согласно уравнению к содержимому сумматора добавляется очередное слагаемое, а результат замещает старое значение суммы. Структурная схема накапливающего сумматора имеет следующий вид (см. рисунок 3):

Рисунок 3 – Блок-схема накапливающего сумматора

Рассмотрим пример суммирования двух двоичных чисел  и  с помощью накапливающего сумматора.

I такт. Подадим на вход сумматора число . Так как , то на выходе сумматора формируется сумма , которая в конце такта записывается в регистр. При этом .

II такт. Происходит суммирование  с последующей записью в регистр суммы .

Наиболее широкое распространение получил накапливающий сумматор при умножении чисел. Умножение двух чисел можно рассматривать как последовательное суммирование числа с самим собой  раз.

Рисунок 4 – Блок- схема устройства умножения чисел

В соответствии с вышеизложенным, подав на вход накапливающего сумматора число , необходимо подать  тактовых импульсов. Блок-схема такого устройства умножения принимает вид, показанный на рисунке 4. Тактовые синхроимпульсы  через ключ  поступают на вход двоичного счетчика  и управляют работой регистра. При достижении показания счетчика , он с помощью ключа  блокирует работу устройства.

Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться с методическими указаниями к лабораторной работе.

2. Исследовать работу последовательного сумматора. Для чего:

собрать схему, показанную на рисунке 5;

произвести суммирование заданных преподавателем чисел  и  (запись чисел произвести в соответствующие регистры параллельным кодом, предварительно отключив обратные связи);

построить временную диаграмму работы сумматора для заданных чисел  и .

Рисунок 5 – Схема последовательного сумматора

3. Исследовать работу накапливающего сумматора. Для чего:

собрать схему, показанную на рисунке 3;

набирая заданные значения чисел  и  с помощью тумблеров, произвести их суммирование.

Контрольные вопросы и задания


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

33381. Структура однопроцессорной СУ с двумя магистралями 35 KB
  Схема микропроцессорной управляющей системы Расширители стандартных арифметических функций МП УЧПУ необходимы для повышения производительности МПС при выполнении операций входящих в базовый набор арифметических функций. Примером реализации данной структуры являются УЧПУ 2С42 Маяк600. Уже в однопроцессорных УЧПУ в полной мере определились основные принципы организации МПС УЧПУ обеспечивающие возможность расширения системы при сохранении функциональной гибкости и обеспечении надежности функционирования при малом времени восстановления в...
33382. Структура многопроцессорной СУ с параллельным обменом информации между процессорами 29 KB
  Верхний уровень управления системная магистраль. Нижний уровень управления локальные магистрали ВЧС1 ВЧС n. В качестве примера реализации данной структуры можно назвать СУ промышленных роботов: РБ242Б двухпроцессорная двухуровневая система управления с БОП Сфера 36 семипроцессорная двухуровневая система управления с модулем связи.
33383. Структура многопроцессорной СУ с последовательным обменом информации между процессорами 29.5 KB
  2 б в отличие от первой МП ВЧС имеют равные возможности обмена данными. Обмен осуществляется через адаптеры связи АС1АС3 подключенные к локальным магистралям соответствующих вычислителей и имеющих выходы на два последовательных канала обмена. Достоинством данной структуры является конструктивная автономность локальных ВЧС вычислитель возможность их встраивания в аппаратуру расположенную в различных местах общей системы управления при минимальном числе линий обмена и хорошей а в перспективе при использовании оптических каналов обмена ...
33384. Структура с ее перекрестными связями 29.5 KB
  Коммутация может осуществляться в каждом коммутирующем узле КУ матричной системы обеспечивая физическое подсоединение любого модуля памяти МП к любому процессору ПРЦ. Выход из строя части коммутатора не приводит к отказу системы так как функции процессоров коммутируемых этой частью могут быть распределены между другими процессорами системы. Данные системы используются там где необходимо получить максимальную производительность при вычислениях либо управлении.
33385. Структура с многошинными связями 29 KB
  ММПС с многошинными связями В ММПС с многошинными связями каждый процессорный модуль имеет доступ к любому модулю памяти при помощи собственных шин. Пропускная способность схем с многошинными связями ниже чем с матричным коммутатором но у них меньше и аппаратные затраты.
33386. Структура с общей шиной и общими модулями памяти 30 KB
  ММПС с общей шиной отличаются наибольшей простотой организации связей и наименьшими аппаратными затратами. Основными недостатками таких систем являются ограниченная пропускная способность общей шины и невысокая надежность так как выход из строя общей шины приводит к отказу всей системы. Структуры с общей шиной ШД в настоящее время получили наибольшее распространение.
33387. Структура с общей шиной и раздельной памятью 31.5 KB
  ОШ служит только для межпроцессорного обмена в процессе взаимодействия программных модулей выполняемых на разных ПРЦ. ММПС с объединёнными локальной и общей памятью процессоров Физически отдельная ОМП общая память может располагаться как на шинах ПРЦ так и на ОШ рис. Наибольшим быстродействием обладают структуры в которых общая память физически отделена и расположена на шинах ПРЦ так как в этих случаях отсутствуют конфликты при одновременных обращениях одного из ПРЦ в область локальной памяти и других ПРЦ в область общей памяти....
33388. Система управления МАЯК 600 на базе промышленного компьютера. Характеристика, структура 36 KB
  УЧПУ Маяк600 относится к многопроцессорным системам класса CNC. Структурная схема УЧПУ представлена на рис. УЧПУ предназначено для управления технологическим оборудованием и позволяет управлять 8 следящими приводами подач. Основные технические характеристики УЧПУ Маяк600 Наименование параметра Величина 1.
33389. Система управления Маяк 600 на базе ПК. Характеристика СУ, назначение модулей СУ 41.5 KB
  Основные технические характеристики УЧПУ Маяк600 Наименование параметра Величина 1. Максимальное число связей с электрооборудованием станка для одного блока вводавывода входы выходы 48 32 УЧПУ состоит из двух функциональных блоков: блока управления БУ и пульта оператора. Возможность работы с различными комбинациями модулей позволяет оптимально сконфигурировать УЧПУ применительно к управлению конкретным технологическим оборудованием. Компьютер БУ управляет УЧПУ по программе базового программного обеспечения хранящейся в электронном Flsh...