UKLADY ARYTMETYCZNE

1
UKLADY ARYTMETYCZNE
2
1. Uklady arytmetyczne.

• Ukladami arytmetycznymi nazywa sie uklady,
  umozliwiajace wykonywanie operacji arytmetycznych
  na liczbach, przedstawionych w zapisie dwójkowym.
  
• Poniewaz wszystkie podstawowe dzialania
  arytmetyczne dodawanie, odejmowanie, mnozenie i
  dzielenie, a takze wszystkie inne operacje
  matematyczne, wykonac mozna przy zastosowaniu
  odpowiednich algorytmów za pomoca jednego tylko
  dzialania arytmetycznego - dodawania, podstawowym
  ukladem arytmetycznym jest uklad, realizujacy
  dodawanie, nazywany sumatorem.

3
1. Uklady arytmetyczne.

• Do ukladów arytmetycznych zalicza sie ponadto
  uklady do porównywania dwóch liczb, nazywane
  komparatorami oraz uniwersalne uklady
  arytmetyczno logiczne (ALU), realizujace rózne
  operacje arytmetyczne i logiczne.

4
2. Sumatory.

• 2.1. Pólsumatory.

Pólsumatorem nazywamy uklad cyfrowy posiadajacy
dwa wejscia (np X1 i X2) oraz dwa wyjscia sume
(Y) oraz przeniesienie (C-out). Wykonuje
dzialanie dodawania na ukladzie liczb binarnych.
5
2.2. Sumatory.

• Sumator jest ukladem realizujacym dodawanie
  trzech bitów i w stosunku do pólsumatora
  poszerzony jest o dodatkowe wejscie C-in
  (przeniesienie z poprzedniego ukladu).

• Uklad realizujacy sumowanie dwóch n-bitowych
  liczb binarnych nazywa sie sumatorem kaskadowym.

6
(No Transcript)
7
3. Komparatory.

• Komparator jest ukladem umozliwiajacym
  porównywanie informacji (zwykle liczb binarnych
  albo dwóch napiec (wykonanie analogowe). Uklad ma
  dwa zestawy wejsc (a,b) i kilka wyjsc
  reprezentujacych wynik porównania (np. ab, altb,
  agtb).

8
3.1. Komparator analogowy.

• Komparator analogowy porównuje napiecia (lub
  prady) przylozone do wejsc, a na wyjsciu podaje
  sygnal zalezny od tego, który z sygnalów
  wejsciowych jest wiekszy. Komparatory wykonuje
  sie w oparciu o wzmacniacze operacyjne.

• Przykladem komparatora analogowego
• Jest uklad scalony LM339.

9
3.2. Komparator cyfrowy.

• Jedynka na jednym z trzech wyjsc komparatora
  informuje, w jakiej relacji wzgledem siebie
  (mniejsze, równe, wieksze) sa liczby podawane na
  jego wejscia. Komparatory mozna laczyc kaskadowo,
  co umozliwia porównywanie liczb (w naturalnym
  kodzie dwójkowym lub w kodzie BCD) o dowolnej
  dlugosci.

10

• Porównanie slów wielobitowych bedzie polegalo
  na zastosowaniu odpowiedniej liczby komparatorów
  jednobitowych. Ponizej przedstawiony jest
  przyklad komparatora 4-bitowego .
• Komparatory produkowane sa jako gotowe uklady -
  SN74LS85.

11
4. Jednostka arytmetyczno-logiczna (ALU).
A i B - operandy R - wyjscie F - wejscie z
jednostki kontrolnej D - status wyjscia.

• Jednostka arytmetyczno-logiczna (ALU) to jedna
  z glównych czesci procesora, prowadzaca proste
  operacje na liczbach calkowitych. Typowe ALU ma
  dwa wejscia odpowiadajace parze argumentów i
  jedno wyjscie na wynik. Przykladem takiego
  rozwiazania jest uklad 74181.

12

• Operacje jakie prowadzi to
• Operacje logiczne AND, OR, NOT, XOR,
• Dodawanie,
• Odejmowanie, negacja liczby, dodawanie z
  przeniesieniem, zwiekszanie/zmniejszanie o 1 ,
• Przesuniecia bitowe o stala liczbe bitów, czasem
  tez o zmienna liczbe,
• Mnozenie oraz dzielenie/modulo.

13
Zródla

• http//www.zsz.wodzislaw.pl/aaz/klienci/utk/utk12.
  pdf
• http//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thum
  b/a/a9/Full-adder.svg/360px-Full-adder.svg.png
• http//edu.i-lo.tarnow.pl/inf/prg/005_pmc1/0005.ph
  psumator
• http//pl.wikipedia.org/wiki/Komparator
• http//www.zgapa.pl/zgapedia/Jednostka_arytmetyczn
  o-logiczna.html
• http//el.pcz.czest.pl/za/stud/tcyfr/cw2.doc

14

• Dziekuje za uwage!

Autor Michal Wójcik