Таблица истинности одноразрядного сумматора. | ||||
ai | bi | ci-1 | Si | Ci |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
0 | 1 | 0 | 1 | 0 |
0 | 1 | 1 | 0 | 1 |
1 | 0 | 0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 1 | 0 | 1 |
1 | 0 | 0 | 1 | |||||||
1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
Функция прозрачности – принимает единичное значение, если перенос на выходе данного разряда появляется только при наличии входного переноса.
На выходе следующего разряда:
В базисе И-НЕ:
Накапливающий сумматор представляет собой сочетание сумматора и регистра. Регистр выполним на D-триггерах (рис. 2).
Рис. 2 |
РЕШЕНИЕ:
1. Построение графа функционирования:
Управляющее устройство является логическим устройством последовательностного типа. Микрокоманда выдаваемая в следующем тактовом периоде, зависит от состояния в котором находится устройство. Для определения состояний устройства произведем разметку схемы алгоритма, представленной в микрокомандах (Рис. 1).
В процессе кодирования состояний каждому состоянию устройства должна быть поставлена в соответствие некоторая кодовая комбинация. Число разрядов кодов выбирается из следующего условия: , где М – число кодовых комбинаций, k – число разрядов. В рассматриваемом устройстве М = 5 k = 3. | Таблица 1 | |||
Состояние | Кодовые комбинации | |||
Q3 | Q2 | Q1 | ||
а0 | 0 | 0 | 0 | |
а1 | 0 | 0 | 1 | |
а2 | 0 | 1 | 0 | |
а3 | 0 | 1 | 1 | |
а4 | 1 | 0 | 0 |
Соответствие между состояниями устройства и кодовыми комбинациями зададим в таблице 1.
2. Структурная схема управляющего устройства.
3. Построение таблицы функционирования.
Текущее состояние | Следующее состояние | Условия перехода | Входные сигналы | |||||||
обозначение | Кодовая комбинация | обозначение | Кодовая комбинация | Сигналы установки триггеров | Управляющие микрокоманды | |||||
Q3 | Q2 | Q1 | Q3 | Q2 | Q1 | |||||
а0 | 0 | 0 | 0 | а1 | 0 | 0 | 1 | Х1; Х2 | S1 | Y1; Y4 |
а0 | 0 | 0 | 0 | а0 | 0 | 0 | 0 | Х1 | --- | --- |
а0 | 0 | 0 | 0 | а4 | 1 | 0 | 0 | Х1; Х2 | S3 | Y5; Y8 |
а1 | 0 | 0 | 1 | а2 | 0 | 1 | 0 | --- | S2; R1 | Y2;Y3 |
а2 | 0 | 1 | 0 | а3 | 0 | 1 | 1 | --- | S1 | Y6;Y10 |
а3 | 0 | 1 | 1 | а0 | 0 | 0 | 0 | Х4 | R2; R1 | Y7 |
а3 | 0 | 1 | 1 | а1 | 0 | 0 | 1 | Х4 | R2 | --- |
а4 | 1 | 0 | 0 | а0 | 0 | 0 | 0 | Х3 | R3 | Y9 |
а4 | 1 | 0 | 0 | а2 | 0 | 1 | 0 | Х3 | R3; S2 | --- |
Таблица перехода RS триггера.
Вид перехода триггера | Сигналы на входах триггера | |
S | R | |
0 0 | 0 | - |
0 1 | 1 | 0 |
1 0 | 0 | 1 |
1 1 | - | 0 |
4. Запишем логические выражения для выходных значений комбинационного узла.