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

31 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