Комбинационный умножитель
Для выполнения операций умножения и деления, когда требования к быстродействию высоки, может оказаться полезным использовать комбинационные схемы, осуществляющие эти операции предельно быстро. Рассмотрим реализацию операции умножения чисел А и В. Процедура умножения "в столбик" чисел А=14 и В=13 иллюстрируется примером:
Как видно из примера, произведение М может формироваться в накапливающем сумматоре s, в который операнд А многократно поступает со сдвигом влево на 1 разряд. Строго говоря, в сумматор поступает не А, а произведение (i=1,2,..., , где - разрядность операнда В). Число суммирований равно разрядности . При в сумматор поступает А, а при поступает 0. Схема умножения двух 4–разрядных чисел А и В дана на рис.1.7а. Она состоит из элементов 2ИЛИ-НЕ и сумматоров. Каждый элемент, обозначенный SM, представляет собой разряд сумматора. Логическая схема элемента SM приведена на рис.4.1, ана рис.4.7б показано расположение входов и выходов разряда сумматора, принятое в схеме умножителя. Обозначения выводов на рис.4.7б соответствуют обозначениям рис.4.1. Младший разряд числа А всегда располагается в крайней правой позиции независимо от разрядности А, а младший разряд В всегда занимает крайнее верхнее положение в схеме. В этом случае действия в схеме строго соответствуют процедуре умножения, осуществляемой в примере, приведенном выше. Числа А и В поступают в схему инвертированными для сокращения ее объема. Это позволяет с минимальными затратами умножать очередную строку множимого А на значение очередного разряда множителя В. Умножение (здесь суммирование со сдвигом) осуществляется с участием элементов 2ИЛИ-НЕ. Действительно, если , то значения всех разрядов А проходят в сумматор. При в сумматор поступают нули. Оценим объем схемы. Число разрядов сумматоров равно ( -1). Если использовать схему разряда сумматора рис.1.1, то число комплементарных пар транзисторов в одном разряде будет равно 18. Следовательно, число комплементарных пар в сумматорах составит. 18 ( -1). Количество элементов 2ИЛИ-НЕ определяется произведением nAnB. В сумме элементы содержат комплементарных пар. Следовательно, схема в целом содержит + пар транзисторов. Схема умножения содержит 3 четырехразрядных сумматора. Накопленная промежуточная сумма, как видно из рисунка, сдвигается на 1 разряд вправо (в численном примере операнд А сдвигался на разряд влево, что эквивалентно) и подается на следующий сумматор, где она снова суммируется с А (или с 0).
Рис. 4.7. Комбинационный умножитель (а) и схема расположения
Популярное: Как распознать напряжение: Говоря о мышечном напряжении, мы в первую очередь имеем в виду мускулы, прикрепленные к костям ... Как вы ведете себя при стрессе?: Вы можете самостоятельно управлять стрессом! Каждый из нас имеет право и возможность уменьшить его воздействие на нас... Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии: В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение... Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (1187)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |