Размещено на http://www.allbest.ru/

13

Размещено на http://www.allbest.ru/

Контрольная работа

По дисциплине: Вычислительные машины и системы

Тема

Моделирование сумматора

Выполнил

Пушной Н.С

Задание на курсовую работу

Выполнить теоретический обзор сумматоров, привести таблицу истинности для 1 разряда, записать формулы и описать принцип работы. Практически смоделировать сумматора, составить тестовый набор и выполнить проверку функционирования в Electronics Workbench 5.2. Выполнить графический материал в Microsoft Visio.

Введение

Первый сумматор юный Блез Паскаль сделал для своего отца, сборщика налогов. К сумматору Паскаля, созданному в 1642 году, судьба отнеслась более благожелательно, чем к другим историческим счетным инструментам. В основу любого арифметико-логического устройства ЭВМ входит сумматор. Он выполняет операции сложения и вычитания, причем операция вычитания в сумматоре представляется, как операция сложения с отрицательным числом. Сумматор используется, как составная часть более сложных арифметико-логических устройств. В зависимости от способа работы сумматоры бывают параллельные и последовательные. В параллельном сумматоре сложение всех разрядов происходит практически одновременно, а в последовательном - по очереди от младших разрядов к старшим. Одна из важных характеристик сумматора - разрядность. Разряды подразделяются на знаковые и цифровые. Знаковые разряды содержат знак числа, цифровые содержат число, над которым выполняется операция сложения. Существуют три основных кода представления чисел: прямой, обратный и дополнительные. При переводе из одного кода в другой изменяются только цифровые разряды. Знаковые разряды остаются постоянными в любом коде.

1. Теоретический обзор

Сумматор - логический операционный узел, выполняющий арифметическое сложение кодов двух чисел. При арифметическом сложении выполняются и другие дополнительные операции: учёт знаков чисел, выравнивание порядков слагаемых и тому подобное. Указанные операции выполняются в арифметическо-логических устройствах (АЛУ) или процессорных элементах, ядром которых являются сумматоры.

По архитектуре разделяются:

Полусумматоры - бинарные (двухоперандные) сумматоры по модулю с разрядом переноса, характеризующиеся наличием двух входов, на которые подаются одноимённые разряды двух чисел, и двух выходов: на одном реализуется арифметическая сумма по модулю в данном разряде, а на другом - перенос в следующий (старший разряд).

Рисунок 1 Полусумматор

Полные сумматоры - тринарные (трёхоперандные) сумматоры по модулю с разрядом переноса, характеризующиеся наличием трёх входов, на которые подаются одноимённые разряды двух складываемых чисел и перенос из предыдущего (более младшего) разряда, и двумя выходами: на одном реализуется арифметическая сумма по модулю в данном разряде, а на другом -- перенос в следующий (старший разряд).

Рисунок 2 Одноразрядный сумматор

По способу действия:

Последовательные (одноразрядные), в которых обработка разрядов чисел ведётся поочерёдно, разряд за разрядом, на одном и том же одноразрядном оборудовании.

Параллельные (многоразрядные), в которых слагаемые складываются одновременно по всем разрядам, и для каждого разряда имеется своё оборудование.

Уравнения, описывающие работу полного двоичного сумматора, представленные в совершенной дизъюнктивной нормальной форме, имеют вид:

Полный сумматор имеет входы a и b - слагаемые, Pi - вход переноса в старший разряд,

S - выход суммы, Рi+1 - выход переноса из младшего разряда.

Таблица 1 Таблица истинности