вход Вход Регистрация



Сумматоры с групповой структурой, имеющие п разрядов, состоят из l групп по т разрядов. В группах и между ними возможны различные виды переносов.

Схемы, вырабатывающие сигналы переноса (рассматриваемые в подразделе 4.1.2) носят название формирователей сквозного переноса и используются в параллельных сумматорах со сквозным переносом (рисунок 4.11) и в сумматорах с целым переносом (рисунок 4.12). Такие сумматоры обеспечивают быстрое сложение.

 

 

Рисунок 4.11 – Параллельный сумматор со сквозным переносом

 

При этом значении сигнала переноса на входе каждого разряда не зависит от результата сложения предыдущего разряда и числа разрядов, а определяется временем прохождения сигнала через схему формирования сквозного переноса. Однако повышение быстродействия сумматоров при организации ускоренного переноса достигается за счет усложнения структуры, что приводит к увеличеню числа элементов и мощности потребления. Поэтому применяются гибридные устройства, где внутри групп разрядов (3-х, 4-х) используется сквозной перенос, а группы затем соединяются между собой меьодом последовательного переноса (сумматор с групповым переносом).

А сумматор с цепным переносом (рисунок 4.12, а) вместо формирователей переноса снабжен блоками БП, анализирующими слагаемые в пределах группы. Ясно, что при этом размерность схем, вырабатывающих переносы, сокращается, т.к. не требуется учета всех предыдущих разрядов для сумматоров в целом. Одновременно с этим появляется последовательная передача переноса между группами.

 

Рисунок 4.12 – Схема сумматора с цепным переносом (а)

и схема блока переносов для четырех разрядов (б)

 

Перенос из группы определяется через функции генерации и передачи переносов разрядов следующим образом:

 

,

(i=0, 1, …, m–1)

где р – входной перенос группы. Блок переносов для m=4 показан на рисунке 4.12, б.

Длительность суммирования оценивается соотношением

 

 

где th , tбп и tsm – задержки выработки функций передачи переноса h в группе, блока переноса и суммирования в группе соответственно.

Для 32-разрядного сумматора из 8 групп с параллельным переносом в группах длительность суммирования составит приблизительно 20...25 задержек логических элементов. В них межгрупповые переносы осуществляются параллельно.

Построение сумматоров групповой структуры обеспечивается функциональным составом современных серий элементов. В частности, многие серии элементов содержат схемы ускоренного переноса, в которых реализованы функции генерации и передачи переносов и вырабатываются сигналы параллельных переносов, позволяющие применять ускоренные переносы на различных уровях сумматора (в группах и между ними).

© 2018
  • Сайт "Литературка"
  • мы собираем различную техническую, образовательную, научную литратуру