Schema logică a unui adder în trei trepte pe două jumătăți și un element logic 2ILI
Adderul este un dispozitiv care convertește semnalele de informație într-un semnal echivalent cu suma acestor semnale. Un adder digital poate fi numit un dispozitiv în care se efectuează o operație elementară de însumare a două numere.
Toată lumea este obișnuită cu faptul că calculatoarele sunt considerate cu viteză uimitoare. Ele sunt surprinse, poate, doar de faptul că sunt considerate mașini, realizând chiar și cele mai complicate calcule, extrem de primitive. Mașina gestionează orice sarcină cu un șir de acțiuni simple în plus. Printr-un scor amețitor de rapid, mașina electronică adaugă numerele cu viteză fulger! Adăugarea numerelor este operația principală.
Componenta principală a dispozitivului aritmetic-logic al mașinii este, fără îndoială, aderarea.
Toți știți fermoarul. Descoperit, este format din două panglici marginite cu dinți metalici. Pentru a închide catarama, trebuie să strângeți denticulele, pentru a le strânge împreună. Pentru a face acest lucru, există o blocare specială - motorul. Motorul de fulger se aseamănă cu un amortizor.
La fel ca split fixare laturi, în sumatorul, la un capăt, prin cele două intrări de turnare termeni cu celălalt capăt sunt situate legat strâns suma.
Două numere binare codate cu impulsuri electrice se grăbesc prin două canale. O unitate în descărcarea de gestiune - se execută impuls de descărcare zero, - impulsul nu apare.
Deci acționează jumătate. el produce doar jumătate din lucrările de adăugare, el adaugă termenii care au intrat prin două intrări și primește suma. Un sumator complet are de obicei trei intrări pentru trei fluxuri: pentru primul și al doilea summand și pentru transferarea numerelor la o altă cifră. Adăugarea în agregare este efectuată pe categorii.
Fiecare intrare primește un bit de un număr binar, iar suma și biții de transport apar la ieșirea agregatului.
Summatorii sunt împărțiți în două grupuri: acțiuni secvențiale și paralele.
Sequencerul secvențial funcționează în biți. Să încercăm să adăugăm un număr așa cum se întâmplă în agregat.
Diagrama arată modul în care intrarea a primit un impuls. Știm că aceasta corespunde unității - 1, cea mai mică categorie a primului termen. În cel de-al doilea termen în cifra inferioară, 0, atunci impulsul nu ajunge.
În secțiunea Matematică logică, arătăm cum funcționează schemele "NU" și "ȘI". Prin urmare, putem determina că impulsul nu trece prin circuitele de coincidență și va fi lipsit de schemele de nepotrivire. Suma va fi afișată: 1 + 0 = 1.
Când ambele intrări merge simultan impulsuri, care este, trebuie să adăugați unități și o unitate de nepotriviri de circuit refuza sari peste impulsuri și circuit coincident va funcționa și va da pulsul de ieșire. Ca rezultat, suma va fi afișată: 1 + 1 = 0 și transferul la următoarea cifră.
Astfel de acțiuni pe secundă generator de acțiune secvențială produce până la un milion sau mai mult.
Summarizatorii acțiunii paralele funcționează chiar mai repede. Ele sintetizează numerele imediat peste toate cifrele. Impulsurile-numere nu trebuie să stea în linie pentru a ajunge la adder. Într-un sumator paralel numere pliabile sunt în registre și sunt formate în sumatoare-un singur bit 1, 2, 3, 4. In fiecare dintre aceste trei intrări: două numere de alimentare, unul pentru transfer de la o altă cifră. Să adăugăm două numere: 0101 + 0011 = 1000.
Primul numărător de o singură cifră va primi două unități: acestea vor da zero și vor transporta unitatea la următoarea cifră. În cel de-al doilea adder va exista deja zero și două unități. Acestea vor da și zero și vor transporta unitatea la al treilea adder. Vor exista deja unul, zero și unul. Din nou, acest lucru va da zero și va duce unitatea la al patrulea adder. În el, zero, zero, unul. Adăugați-le și obțineți unul. Nu există transfer la nivelul următor.
Așa că am primit suma de 1000, adică numărul 8, scris în sistemul binar.
Chiar și în comparație cu adăugarea secvențială „milioane“ de viteză în sumator sumator Aceasta afectează, de exemplu, numărul de pliuri devyatnadtsatirazryadnoe cu viteza luminii - pentru o fracțiune de microsecundă.
Atât aderenții secvențiali cât și paraleli sunt de asemenea împărțiți în funcție de "linia de comportament". Acestea sunt combinaționale - când suma dispare imediat când unul dintre termeni este îndepărtat și se acumulează atunci când suma rămâne după ce semnalele dispar.
După cum se știe, folosind „AND“, „SAU“, „NU“, se poate calcula expresii booleene, vipera digital în unitatea aritmetică și logică a făcut pentru a produce și operații logice.
Secvență adder circuit
Se simplifică circuitele considerate ale adaosurilor, dispunerea lor și principiile de funcționare pentru o mai mare inteligibilitate. Actualii sumatori sunt mult mai complicați. Dar, dacă vom ignora toate detaliile, toate detaliile, toate caracteristicile, dacă principiile și procedurile sumatoarelor de construcție „goale“, aceste dispozitive apar practic în fața noastră este la fel ca în exemplele de mai sus.
Designerii, care au stăpânit diferitele caractere ale adaosurilor secvențiale și paralele, le-au găsit folosind, luând în considerare în fiecare caz avantajele și dezavantajele lor.
Din proiectul adderului, din modul în care se aplică principiul de funcționare, multe caracteristici importante ale mașinii depind: puterea, dimensiunile, viteza.
De exemplu, un aderent paralel, care dă o viteză mare, necesită un design mai complex. Prin urmare, schemele de acțiune paralelă se aplică ori de câte ori doresc să obțină cea mai mare viteză de calcul. Și este în mare măsură afectată de cantitatea de întârziere asociată fiecărui transfer. Întârzierea, firește, este căutată să se reducă.
Adderul secvențial este mai simplu, dar și mai liniștit. Modelele de lucru secvențiale din agregat vă permit să gestionați un număr minim de elemente. Acest lucru a determinat soarta lor: de obicei, sistemele secvențiale sunt utilizate în mașini specializate.
Odată cu îmbunătățirea designului computerelor, a devenit posibilă operarea cu numere scrise în sistemul zecimal. Au existat, de asemenea, adder binar-zecimal, care efectuează operații pe numere stocate în formă binară-zecimală. Într-un astfel de dispozitiv, există patru linii la intrările primelor și al doilea addends.
Sumele pot fi combinate într-un sistem paralel-serial. În acesta, seturile de coduri de numere binare sunt procesate în paralel, iar zecimalele sunt procesate secvențial.
Schema de funcționare a agregatului paralel
Este clar că agregatul trebuie să adauge atât cifre pozitive, cât și negative. De exemplu, trebuie să adăugați +7 și -6, scrise în sistemul binar, adică + 111 și -110. Prin urmare, pentru procesarea atât a numerelor pozitive, cât și a celor negative, calculatorul trebuie să aibă anumite mijloace pentru a le distinge. Pentru aceasta, se introduce cifra semnului. Unitatea din semnul semnului corespunde unui număr negativ, iar valoarea zero a cifrei indică un număr pozitiv. În același mod, numerele zecimale sunt și ele codificate: o unitate este un număr negativ, un zero este un număr pozitiv.
Pentru o funcționare mai eficientă a mașinii de la totalizatori este posibilă colectarea unor complexe asemănătoare cu piramidele. Parterul piramidei definite stabilit un număr par de vipere în a doua jumătate, și le introduce în termeni jumătate. Acest proces continuă până când în partea de sus a piramidei rămân doar două componente - suma totală a celor precedente. Într-un principiu piramida de date paralele în fiecare etapă combinată cu un transportor între etaje, adică, toate sumatoarele funcționează simultan, oferind performanțe superioare.