Міністерство освіти і науки України Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського Теплоенергетичний факультет Кафедра АПЕПС Комп’ютерна схемотехніка та архітектура комп’ютерів ЗВІТ ДО ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТИ № 4 «Типові синхронні ЦП та суматори» Варіант № 11 Дата «04» листопада 2021  Мета роботи: Закріплення знань і отримання практичних навичок проектування та синтезу на базі ПЛІС типових синхронних ЦП та суматорів в заданому елементному базисі. Короткі відомості з теорії: Суматори Суматором називають функціональний вузол, призначений для додавання двох чисел. Операцію віднімання замінюють додаванням чисел в оберненому або доповняльному кодах. Операції множення та ділення зводять до реалізації багаторазового додавання та зсування. Суматори є основою побудови арифметико-логічних пристроїв, мікропроцесорів, спеціалізованих обчислювальних пристроїв, зокрема пристроїв порівняння, множення, ділення. Існує велике різноманіття суматорів, які використовують у цифрових пристроях. Суматори класифікують за різними ознаками. Залежно від системи числення: двійкові; двійково-десяткові (у загальному випадку двійково-кодовані); Трійкові; Вісімкові; Десяткові; Шістнадцяткові; За кількістю одночасно оброблюваних розрядів чисел, що додаються: однорозрядні; багаторозрядні. За способом реалізації: Механічні; Електромеханічні; Електронні; Пневматичні; За розрядністю (довжиною) операндів — 8-, 16-, 32-, 64-розрядні; За кількістю входів і виходів однорозрядних двійкових суматорів: • чвертьсуматори (елементи “сума за модулем 2”; елементи “виключає АБО”), що характеризуються наявністю двох входів, на які подаються два однорозрядних числа, і одним виходом, на якому реалізується їхня арифметична сума; • напівсуматори, що характеризуються наявністю двох входів, на які подаються однойменні розряди двох чисел, і двох виходів: на одному реалізується арифметична сума в даному розряді, а на іншому – перенесення в наступний (старший) розряд; • повні однорозрядні двійкові суматори, що характеризуються наявністю трьох входів, на які подаються однойменні розряди двох чисел, що складаються, і перенесення з попереднього (молодшого) розряду, і двох виходів: на одному реалізується арифметична сума в даному розряді, а на іншому – перенесення у наступний (старший) розряд. За способом подання й обробки чисел, що додаються, багаторозрядні суматори поділяються на: • послідовні, в яких обробку чисел здійснюють за чергою; • паралельні, у яких доданки додаються одночасно за всіма розрядами, і для кожного розряду є своя елементна база. За часом додавання : синхронні , асинхронні. / Рис. 1. Позначення суматора на електронних схемах / Рис. 2. Повний двійковий суматор Лічильники Лічильником називають пристрій, призначений для виконання мікрооперації лічби та зберігання слів. Кількість дозволенних станів лічильника називається його періодом або модулем. Класифікація лічильників За характером МО лічби лічильники поділяють на інкрементні, декрементні та реверсивні. У момент надходження чергового сигналу інкрементний лічильник збільшує свій стан на 1, а декрементний зменшує на 1. Реверсивний лічильник може виконувати МО inc та dec залежно від сигналу управління. Залежно від основи системи числення, в якій виконується МО лічби, лічильники бувають: двійкові, двійково-десяткові та 2-5. Лічильники бувають синхронні та асинхронні. Лічильник складається з тригерів. Призначення сигналів: y - сигнал МО y=1 – режим інкремента inc; y=0 – режим декремента dec; x - лічильний сигнал; S, R - асинхронне встановлення в 0 або 1; z1,...zn - стан лічильника; fi - функція збудження (переносу) i-го розряду. / Рис. 3. Узагальнена структура синхронного лічильника У синхронних лічильниках перемикання всіх тригерів відбувається одночасно під дією спільного синхросигналу. В асинхронних тригери перемикаються неодночасно. Асинхронний лічильник можна побудувати на основі синхронних тригерів. В асинхронних лічильниках має місце послідовний перенос з одного розряду в інший. Типи...