Labor nr 3 Paralleelülekandega loendur mooduliga 9, -1 $ 3 0.000005 150 200 440 200 400 1 2 5 w 176 472 176 304 0 4.621633621589249 50 5 50 w 248 472 192 472 0 w 176 304 192 304 0 193 296 216 328 216 0 0 w 192 464 192 440 0 150 192 176 192 136 1 4 0 193 296 344 344 344 0 0 w 392 472 392 440 0 w 392 216 392 184 0 193 296 472 312 472 0 5 w 192 472 192 464 0 w 392 184 200 184 0
Ülesande püstitus (üldosa): Mäluga skeem - 4-bitine loendur või nihkeregister Ülesande variandi info: Paralleelülekandega loendur mooduliga 13, -1 $ 1 5.0E-6 4.621633621589249 50 5.0 50 156 608 448 656 448 0 5.0 156 608 64 672 64 0 5.0 156 608 320 672 320 0 5.0 156 608 192 768 192 0 0.0 w 832 176 832 320 0 w 592 64 592 128 0 w 592 128 608 128 0 150 752 320 832 320 0 4 0.0 150 320 160 224 160 0 4 0.0 150 320 288 224 288 0 3 5.0 152 272 48 368 48 0 2 0.0 150 320 416 224 416 0 2 5.0 150 432 208 432 288 0 2 5.0 w 320 432 320 512 0 w 320 512 384 512 0 w 224 512 320 512 0 w 224 512 224 528 0 w 320 400 336 400 0
arvukohtade järjestikku summeerimisega, alates kõige nooremast (parempoolsest) kuni kõige vanema ehk vasakpoolsemani välja. Arvukoha summeerimiseks ja ülekande moodustamiseks kulub teatud aeg, mida ülekande seisukohalt võib vaadelda hilistumisena. Kuna ülekanne toimub järjestikku, siis aeglustab see summaatori tööd. Suure kohtade arvu korral on koguhilistumine võrdne hilistumise summaga üksikutes kohtades. Rööpülekandega e. paralleelülekandega summaatorid töötavad palju kiiremini kui jadaülekandega summaatorid. Mitmekohalise kahendarvu summeerimisel moodustatakse ülekanne korraga kõigi kohtade jaoks. Seetõttu ei kulu ülekandeks lisaaega ning summaator töötab kiiremini kui jadaülekande korral. Kiire ülekandega summaatorid - nende puhul on rakendatud rööpülekannde põhimõtet kombineeritult koos jadaülekandega. Ülekanded on moodustatud kõigi kohtade jaoks korraga. 3
0 w 832 272 832 256 0 152 832 160 896 160 0 2 0.0 w 816 192 816 176 0 w 816 176 832 176 0 w 832 144 672 144 0 w 672 144 672 288 0 w 672 80 672 144 0 R 880 688 880 720 1 2 100.0 2.5 2.5 0.0 0.5 w 1024 592 1072 592 0 w 1008 448 1072 448 0 w 992 304 1072 304 0 w 992 160 1072 160 0 M 1072 160 1120 160 0 2.5 M 1072 304 1120 304 0 2.5 M 1072 448 1120 448 0 2.5 M 1072 592 1120 592 0 2.5 w 848 304 896 304 0 x 543 678 559 684 0 24 E w 576 688 768 688 0 w 576 128 800 128 0 x 415 40 722 46 0 24 paralleelülekandega loendur x 442 63 568 68 0 20 modulo 12, +1 w 736 416 800 416 0 w 832 560 832 432 0 w 832 432 720 432 0 w 720 432 720 416 0 w 832 256 832 224 0 w 832 432 832 352 0 w 832 352 816 352 0 w 816 352 816 240 0 w 816 240 800 240 0 w 800 240 800 224 0 w 848 224 848 416 0 w 800 416 848 416 0 w 848 416 992 416 0 w 784 224 576 224 0 w 576 224 576 128 0 w 704 448 576 448 0 w 576 448 576 224 0 w 576 448 576 688 0 197 1152 48 1168 48 0 w 1072 160 1072 48 0 w 1072 48 1152 48 0 w 1072 304 1072 208 0
Loendurit saab nullida ja viia ükskõik millissesse olekusse. Loenduril võib olla paralleellaadimise võimalus. Loenduri käitumise määratlemiseks kasutatavad parameetrid: Loendamise seaduspärasus Moodul võib olla , kus n on järkude arv, kuid mitte alati Kahendloendurite korral, kas loendatakse kasvavas või kahanevas suunas Kas loendur on sünkroonne või asünkroonne Kas loendur on järjestikülekandega või paralleelülekandega Sünkroonsed kahendloendurid Järjestikuülekanne – trigeri sisendi väärtus levib kõikide nooremate järkude kaudu. Paralleelülekanne – kõigile trigeritele arvutatakse sisendite väärtused eraldi ja ülekanne ei läbi kõiki nooremaid järke. Kahendloendur võib arvutada ka kahanevas suunas. Ümberlülitumisaeg on kogu aeg samasugune. Kasut. arvutites andmetöötluses. Ajadiagramm: Asünkroonne
Kuidas saab MUXidega realiseerida näiteks kahe argumendiga XOR värati? Argumente saab valida suvalises järjekorras. Neist omakorda saab nüüd iga ahela asendada ühe kaks-ühte-MUXiga. Tuntud ka kui expansion theorem ehk Shannon’i laiendusteoreem. 30. Milliseid skeemielemente ja mitu läheb tarvis, et koostada pool- / täissummaator? poolsummaator vaja XOR ja AND elementi, täissummaator 2 XOR, 2 AND ja 1 OR elementi 31. Mis on RC / paralleelülekandega / look-ahead summaatori miinuseks/plussiks? RC – aeglane, Paralleel - Väiksemate liidetavate korral toimib skeem kiiresti, kuid suuremate numbrite osas läheb MSB arvutamine liialt keeruliseks. Look-ahead – kiire(Tegu on järjestik- ja paralleelülekande kompromisslahendusega) Fan-in – liiga suurte sisendarvude korral mõjutab negatiivselt look- ahead carry kiirust. 32. Millise loogikaväratiga sai moodustada summaatorist summaator-lahutaja? XOR 33. Mis on ja millega tegeleb:
väljundsignaal arvukohtade järjestikku summeerimisega, alates kõige nooremast (parempoolsest) kuni kõige vanema ehk vasakpoolsemani välja. Arvukoha summeerimiseks ja ülekande moodustamiseks kulub teatud aeg, mida ülekande seisukohalt võib vaadelda hilistumisena. Kuna ülekanne toimub järjestikku, siis aeglustab see summaatori tööd. Suure kohtade arvu korral on koguhilistumine võrdne hilistumise summaga üksikutes kohtades. · Rööpülekandega e. paralleelülekandega summaatorid töötavad palju kiiremini kui jadaülekandega summaatorid. Mitmekohalise kahendarvu summeerimisel moodustatakse ülekanne korraga kõigi kohtade jaoks. Seetõttu ei kulu ülekandeks lisaaega ning summaator töötab kiiremini kui jadaülekande korral. · Kiire ülekandega summaatorid- nende puhul on rakendatud rööpülekannde põhimõtet kombineeritult koos jadaülekandega. Ülekanded on moodustatud kõigi kohtade jaoks korraga. · Lahutajad- A-B=V
arvukohtade järjestikku summeerimisega, alates kõige nooremast (parempoolsest) kuni kõige vanema ehk vasakpoolsemani välja. Arvukoha summeerimiseks ja ülekande moodustamiseks kulub teatud aeg, mida ülekande seisukohalt võib vaadelda hilistumisena. Kuna ülekanne toimub järjestikku, siis aeglustab see summaatori tööd. Suure kohtade arvu korral on koguhilistumine võrdne hilistumise summaga üksikutes kohtades. Rööpülekandega e. paralleelülekandega summaatorid töötavad palju kiiremini kui jadaülekandega summaatorid. Mitmekohalise kahendarvu summeerimisel moodustatakse ülekanne korraga kõigi kohtade jaoks. Seetõttu ei kulu ülekandeks lisaaega ning summaator töötab kiiremini kui jadaülekande korral. Kiire ülekandega summaatorid nende puhul on rakendatud rööpülekannde põhimõtet kombineeritult koos jadaülekandega. Ülekanded on moodustatud kõigi kohtade jaoks korraga. OPTILISED MÄLUSEADMED
Käivitamisel läheb loendur juhuslikku olekusse. Seda on võimalik muuta sisendiga R, mis võimaldab viia loenduri mingisse kindlasse olekusse (ka algolekusse). Paralleel- ja järjestiklaadimisega loendur. Loenduri omadused: - Loendamise seaduspärasus (kindel järjekord) - Moodul võib olla 2n (n – järkude arv) või väiksem - Kahendloendurite korral loetakse + või - suunas - Loendur on sünkroonne või asünkroonne - Järjestik- või paralleelülekandega 6 Sünkroonsed kahendloendurid Igale loenduri järgule vastav üks triger. Suure järgulisuse korral pole otstarbekas kasutada järjestikülekannet, kuna see võib hakata piirama taktsagedust. Paralleelülekande korral seda probleemi pole, kuna sisenditele arvutatakse väärtused eraldi ning ülekanne ei läbi kõiki nooremaid järke. Paralleelülekanne on suure järgulisuse korral aga kulukam
väljundsignaal arvukohtade järjestikku summeerimisega, alates kõige nooremast (parempoolsest) kuni kõige vanema ehk vasakpoolsemani välja. Arvukoha summeerimiseks ja ülekande moodustamiseks kulub teatud aeg, mida ülekande seisukohalt võib vaadelda hilistumisena. Kuna ülekanne toimub järjestikku, siis aeglustab see summaatori tööd. Suure kohtade arvu korral on koguhilistumine võrdne hilistumise summaga üksikutes kohtades. · Rööpülekandega e. paralleelülekandega summaatorid töötavad palju kiiremini kui jadaülekandega summaatorid. Mitmekohalise kahendarvu summeerimisel moodustatakse ülekanne korraga kõigi kohtade jaoks. Seetõttu ei kulu ülekandeks lisaaega ning summaator töötab kiiremini kui jadaülekande korral. · Kiire ülekandega summaatorid- nende puhul on rakendatud rööpülekannde põhimõtet kombineeritult koos jadaülekandega. Ülekanded on moodustatud kõigi kohtade jaoks korraga. Optilised mäluseadmed
Arvestatakse nooremast järgust tulevaid väärtusi. Järjestikülekandega summaatoris moodustatakse väljundsignaal arvukohtade järjestikku summeerimisega alates parempoolsest ehk nooremast kuni vasakpoolseima ehk vanemani välja. Järjestikülekandega summatori suure järgulisuse korral võib probleemiks olla töökiirus, sest ülekanne levib läbi kõigi ühejärguliste summaatorite. Järkudes akumuleeriv viide võib muuta töö liialt aeglaseks ja see piirab arvuti taktsagedust. Paralleelülekandega summaatorid töötavad nii, et iga järgu ülekanne arvutatakse eraldi funktsioonina ainult sisendist. Sellisel juhul ei akumuleeru viited, mis tekivad nooremates järkudes. Paraleelülekanne on oluliselt kiirem. Paralleelülekande puhul kasvab funktsioonide pikkus väga kiiresti ja suurema järgulisuse puhul ei saa paralleelülekannet kasutada. Kiire ülekanne on järjestikuse ja pralleelse ülekande kompromisslahendus, mis on kõige levinum summaatori ülekandemeetod
Pärast mooduli läbimist alustatakse jada läbimist algusest uuesti. Sünkroonsed kahendloendurid. Järjestikülekandega sünkroonne kahendloendur mooduliga 16, mis loendab koodide kasvavas suunas. Täiendav sisend E lubab loendamist. Iga triger lülitub ümber kui on täidetud kaks tingimust: loendamine on lubatud (E=1) ja kõigi nooremate järkude väärtused on 1-d. Järjestikune ülekanne tähendab, et vanima järgu trigeri T sisendi väärtus levib läbi kõikide nooremate järkude. Paralleelülekandega sünkroonne kahendloendur mooduliga 16 mis loendab koodide kasvavas suunas. Siin arvutatakse kõigile trigeritele sisendite väärtused eraldi ja nad ei läbi kõiki nooremaid järke. Oluliselt kiirem suure järgulisuse korral, kuid nõuab palju loogikaelemente (hind, kristalli pind). Asünkroonsus tähendab seda, et ülemineku aeg ühest olekust teiseei ole konstatne. Näiteks aeg üleminekult 000-lt 001-le ei toimu sama kiirusega kui üleminek 011-lt 100-le.
väljundsignaal arvukohtade järjestikku summeerimisega, alates kõige nooremast (parempoolsest) kuni kõige vanema ehk vasakpoolsemani välja. Arvukoha summeerimiseks ja ülekande moodustamiseks kulub teatud aeg, mida ülekande seisukohalt võib vaadelda hilistumisena. Kuna ülekanne toimub järjestikku, siis aeglustab see summaatori tööd. Suure kohtade arvu korral on koguhilistumine võrdne hilistumise summaga üksikutes kohtades. Rööpülekandega e. paralleelülekandega summaatorid töötavad palju kiiremini kui jadaülekandega summaatorid. Mitmekohalise kahendarvu summeerimisel moodustatakse ülekanne korraga kõigi kohtade jaoks. Seetõttu ei kulu ülekandeks lisaaega ning summaator töötab kiiremini kui jadaülekande korral. Kiire ülekandega summaatorid - nende puhul on rakendatud rööpülekannde põhimõtet kombineeritult koos jadaülekandega. Ülekanded on moodustatud kõigi kohtade jaoks korraga. 9
järjestikku summeerimisega, alates kõige nooremast (parempoolsest) kuni kõige vanema ehk vasakpoolsemani välja. Arvukoha summeerimiseks ja ülekande moodustamiseks kulub teatud aeg, mida ülekande seisukohalt võib vaadelda hilistumisena. Kuna ülekanne toimub järjestikku, siis aeglustab see summaatori tööd. Suure kohtade arvu korral on koguhilistumine võrdne hilistumise summaga üksikutes kohtades. Rööpülekandega e. paralleelülekandega summaatorid töötavad palju kiiremini kui jadaülekandega summaatorid. Mitmekohalise kahendarvu summeerimisel moodustatakse ülekanne korraga kõigi kohtade jaoks. Seetõttu ei kulu ülekandeks lisaaega ning summaator töötab kiiremini kui jadaülekande korral. Kiire ülekandega summaatorid - nende puhul on rakendatud rööpülekannde põhimõtet kombineeritult koos jadaülekandega. Ülekanded on moodustatud kõigi kohtade jaoks korraga. 2
Argumentideks 3 sisendit (operandid: Ai, Bi ja ülekanne Ci nooremast i-1-järgust antud järku i) ning funkt, mida soovime saada, on summa Si ja ülekanne Ci+1, mis läheb vanemasse järku. Poolsummaator – ei võta arvesse madalamast järgust toimuvat ülekannet Järjestik ülekandega summaator – probleemiks on töökiirus, sest ülekanne levib läbi kõikide ühejärguliste summaatorite. Paralleelülekandega summaator – paralleelne ülekanne, kus iga järgu ülekanne arvut eraldi funktsioonina ainult sisenditest. Sellisel juhul ei akumuleeru viited, mis tekivad kõigis nooremates järkudes. Kiire ülekanne – levinuim summaatori ülekandemeetod. Tegemist on järjestikuse ja paralleelse ülekande kompromisslahendusega. 2.3. Lahutaja Loogikaskeem kahe kahendarvu vahe leidmiseks. Argumentideks on operandid ai, bi ja laen li.
alates kõige nooremast (parempoolsest) kuni kõige vanema ehk vasakpoolsemani välja. Arvukoha summeerimiseks ja ülekande moodustamiseks kulub teatud aeg, mida ülekande seisukohalt võib vaadelda hilistumisena. Kuna ülekanne toimub järjestikku, siis aeglustab see summaatori tööd. Suure kohtade arvu korral on koguhilistumine võrdne hilistumise summaga üksikutes kohtades. Rööpülekandega e. paralleelülekandega summaatorid töötavad palju kiiremini kui jadaülekandega summaatorid. Mitmekohalise kahendarvu summeerimisel moodustatakse ülekanne korraga kõigi kohtade jaoks. Seetõttu ei kulu ülekandeks lisaaega ning summaator töötab kiiremini kui jadaülekande korral. Kiire ülekandega summaatorid - nende puhul on rakendatud rööpülekannde põhimõtet kombineeritult koos jadaülekandega. Ülekanded on moodustatud kõigi kohtade jaoks korraga.
kahendarvude liitmisel saadakse tulemus, mis koosneb sammuti järkudest. Summatori loogikaskeemi saamiseks tuleb vaatada vaid ühte järku. Kui teha loogikaskeem ühe järgu jaoks, siis saab ühejärgulisi skeeme kokku ühendades teha n-järgulise summaatori. Summaatori sisenditeks on liidetavad a i ja bi ning ülekanne nooremast järgust ci-1. Väljunditeks on resultandi i-järks Si ja üleminek vanemasse järku Ci. S = a ⊕ b ⊕ c C = ab | ac |bc Järjestiksummaator Paralleelülekandega summaator. Suure järgulisuse korral võib järjestiksummaatori probleemiks olla kiirus, sest ülekanne levib läbi kõigi summaatorite. Kõigis summaatorites akumuleeruv viide võib muuta töö liialt aeglaseks ning piirata arvuti taktsagedust. Paralleelülekande puhul arvutatakse viide igas järgus eraldi funktsioonina ainult sisenditest. C0 C1 = a0b0 + (a0 + b0)c0 C2 = a1b1+ (a1+b1)c1= a1b1 + (a1+b1)a0b0 + (a1+b1)(a0+b0)c0
vanema ehk vasakpoolsemani välja. Arvukoha summeerimiseks ja ülekande moodustamiseks 7 kulub teatud aeg, mida ülekande seisukohalt võib vaadelda hilistumisena. Kuna ülekanne toimub järjestikku, siis aeglustab see summaatori tööd. Suure kohtade arvu korral on koguhilistumine võrdne hilistumise summaga üksikutes kohtades. Rööpülekandega e. paralleelülekandega summaatorid töötavad palju kiiremini kui jadaülekandega summaatorid. Mitmekohalise kahendarvu summeerimisel moodustatakse ülekanne korraga kõigi kohtade jaoks. Seetõttu ei kulu ülekandeks lisaaega ning summaator töötab kiiremini kui jadaülekande korral. Kiire ülekandega summaatorid - nende puhul on rakendatud rööpülekannde põhimõtet kombineeritult koos jadaülekandega. Ülekanded on moodustatud kõigi kohtade jaoks korraga. Lahutajad - A-B=V
vanema ehk vasakpoolsemani välja. Arvukoha summeerimiseks ja ülekande moodustamiseks 7 kulub teatud aeg, mida ülekande seisukohalt võib vaadelda hilistumisena. Kuna ülekanne toimub järjestikku, siis aeglustab see summaatori tööd. Suure kohtade arvu korral on koguhilistumine võrdne hilistumise summaga üksikutes kohtades. Rööpülekandega e. paralleelülekandega summaatorid töötavad palju kiiremini kui jadaülekandega summaatorid. Mitmekohalise kahendarvu summeerimisel moodustatakse ülekanne korraga kõigi kohtade jaoks. Seetõttu ei kulu ülekandeks lisaaega ning summaator töötab kiiremini kui jadaülekande korral. Kiire ülekandega summaatorid - nende puhul on rakendatud rööpülekannde põhimõtet kombineeritult koos jadaülekandega. Ülekanded on moodustatud kõigi kohtade jaoks korraga. Lahutajad - A-B=V
võib siin algväärtuseks olla suvaline kahendkood. Sünkroonsed kahendloendurid Järjestikülekandega sünkroonne kahendloendur mooduliga 16, mis loendab koodide kasvavas suunas. Täiendav sisend E lubab loendamist. Iga triger lülitub ümber kui on täidetud kaks tingimust: loendamine on lubatud (E=1) ja kõigi nooremate järkude väärtused on 1-d. Järjestikune ülekanne tähendab, et vanima järgu trigeri T sisendi väärtus levib läbi kõikide nooremate järkude. Paralleelülekandega sünkroonne kahendloendur mooduliga 16 mis loendab koodide kasvavas suunas. Siin arvutatakse kõigile trigeritele sisendite väärtused eraldi ja nad ei läbi kõiki nooremaid järke. Oluliselt kiirem suure järgulisuse korral, kuid nõuab palju loogikaelemente (hind, kristalli pind). Sünkroonsed kahendloendurid Järjestikülekandega kahendloendur mooduliga 16, mis loendab koodide kahanevas suunas
annaabi.ee 
