Πρόσθεση/Αφαίρεση. Εφαρµογές της πράξης, υλοποίηση και βελτιστοποιήσεις. Γκέκας Γεώργιος: 2423 Μαραγκός Παναγιώτης: 2472
|
|
- Βαρβάρα Κοσμόπουλος
- 9 χρόνια πριν
- Προβολές:
Transcript
1 Πρόσθεση/Αφαίρεση Γκέκας Γεώργιος: 2423 Μαραγκός Παναγιώτης: 2472 Εφαρµογές της πράξης, υλοποίηση και βελτιστοποιήσεις Που χρησιµοποιείται Όχι µόνο στις αµιγείς αριθµητικές πράξεις της πρόσθεσης και αφαίρεσης π.χ. συνηθισµένους υπολογισµούς Είναι παρούσα παντού µέσα στην λειτουργία ενός ολοκληρωµένου Στον καθορισµό της τιµής του program counter π.χ. στα διάφορα jumps. ηλαδή προσθέτει ή αφαιρεί από τον PC, τόσο όσο χρειάζεται για να µεταβούµε στο σηµείο εκτέλεσης που εµείς θέλουµε, διακόπτοντας την φυσιολογική ροή του προγράµµατος. Στη στοίβα έτσι ώστε να αυξάνουµε ή να µειώνουµε κάθε φορά τον δείκτη (index) της στοίβας στην οποία κρατάµε την κατάσταση του προγράµµατος που θα πρέπει αργότερα να µεταβούµε Στην έµµεση διευθυνσιοδότηση προκειµένου να υπολογιστεί η διεύθυνση στην οποία πρέπει να µεταβούµε για να πραγµατοποιηθεί η εντολή π.χ. add counter, var[8]
2 Μπορεί να αντικαταστήσει ακόµα και πολύπλοκες πράξεις όπως αυτές του πολλαπλασιασµού και της διαίρεσης. Πολύ βολικό σε φτηνά και µικρά κυκλώµατα που δεν έχουµε ξεχωριστούς πολλαπλασιαστές/διαιρέτες. Η υλοποίηση των πράξεων αυτών επιτυγχάνεται µε το λογισµικό του chip ύστερα από επαναλαµβανόµενες προσθέσεις (στην περίπτωση του πολλαπλασιασµού) ή επαναλαµβανόµενες αφαιρέσεις (στην περίπτωση της διαίρεσης). Σπουδαιότητα της πράξης Παίζει, λοιπόν, κυρίαρχο ρόλο. Θα πρέπει να είναι (ΟΠΩΣ ΗΠΟΤΕ) bug-free και αρκετά γρήγορη. Bugs στο υποσύστηµα της πρόσθεσης/αφαίρεσης δεν οδηγούν µόνο σε λάθος αριθµητικά αποτελέσµατα αλλά και σε λάθος εκτέλεση κώδικα (π.χ. λάθος στην υπολογιζόµενη τιµή του pc µπορεί να είναι καταστροφική). Χρησιµοποιούνται πολύ στην floating point αριθµητική. Π.χ. Χρειαζόµαστε δύο προσθέτες/αφαιρέτες. Έναν για την mantissa και έναν για τον εκθέτη. Είναι χρονολογικά η παλαιότερη και γι αυτό υπάρχουν πολυάριθµες υλοποιήσεις της µε διαφορετικά πλεονεκτήµατα και µειονεκτήµατα η καθεµία. Με τις σηµερινές διαστάσεις που έχει πάρει η τεχνολογία των MSI, LSI και VLSI ολοκληρωµένων, ο σχεδιαστής δεν χρειάζεται να «κουραστεί» ιδιαίτερα για τα υποσυστήµατα πρόσθεσης/αφαίρεσης. Μια µελέτη όµως της συµπεριφοράς τους και βελτιστοποίησης (κυρίως στην διάδοση του κρατουµένου), οδηγεί στην καλύτερη κατανόηση και σχεδίαση ολόκληρης της αριθµητικής του ολοκληρωµένου.
3 Τελεστές και αποτελέσµατα Η βασικότερη λοιπόν αριθµητική πράξη 2 δυαδικών αριθµών είναι η πρόσθεση. Η πράξη αυτή έχει τρεις τελεστές,και δύο αποτελέσµατα. Οι τρεις τελεστές είναι οι C in, x, y και τα δύο αποτελέσµατα είναι τα C out και S. x y C in C out S Υλοποιήσεις Ηπιο απλή υλοποίηση που µπορεί να σκεφτεί κανείς, είναι η δηµιουργία ενός κυκλώµατος βασισµένου στον πίνακα αλήθειας της δυαδικής πρόσθεσης. Πίνακας αλήθειας ηµιαθροιστή S = x y + xy C = xy x/y x/y Πίνακας Αληθείας για το S Πίνακας αληθείας για το C
4 ΗΜΙΑΘΡΟΙΣΤΗΣ Οηµιαθροιστής χρειάζεται 2 δυαδικές εισόδους(προσθετέοι) και 2 µεταβλητές εξόδου(άθροισµα, κρατούµενο) Από τον πίνακα αλήθειας που δείξαµε συµπεραίνουµε ότι το κρατούµενο C είναι πάντα εκτός αν και οι 2 είσοδοι είναι.η έξοδος S είναι το λιγότερο σηµαντικό bit. Από τον πίνακα αλήθειας µπορούµε να εξάγουµε και τις απλοποιηµένες συναρτήσεις Boole των εξόδων και είναι : S = x y + xy, C = xy Έτσι έχουµε το ακόλουθο λογικό διάγραµµα,αλλά και άλλες 4 υλοποιήσεις που επιτυγχάνουν το ίδιο αποτέλεσµα. ΥΛΟΠΟΙΗΣΕΙΣ ΗΜΙΑΘΡΟΙΣΤΩΝ
5 ΥΛΟΠΟΙΗΣΕΙΣ ΗΜΙΑΘΡΟΙΣΤΩΝ ΥΛΟΠΟΙΗΣΕΙΣ ΗΜΙΑΘΡΟΙΣΤΩΝ Το πιο απλό όµως είναι ο ηµιαθροιστής να υλοποιηθεί µε µια XOR και µια AND όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήµα. Αυτή χρησιµοποιείται για να δείξει ότι 2 ηµιαθροιστικά κυκλώµατα είναι απαραίτητα για την κατασκευή ενός πλήρη αθροιστή.
6 ΑΘΡΟΙΣΤΕΣ Οηµιαθροιστής όµως δεν ικανοποιεί την ανάγκη µας για πρόσθεση ή αφαίρεση περισσότερων ψηφίων. Όταν οι προσθετέοι περιέχουν και άλλα σηµαντικά ψηφία,το κρατούµενο που βγαίνει από την πρόσθεση 2 bits προστίθεται στο επόµενο µεγαλύτερης σηµαντικότητας ζευγάρι bits. Το κύκλωµα που εκτελεί πρόσθεση 2 bits λέγεται ηµιαθροιστής (half-adder). Το κύκλωµα που εκτελεί την πρόσθεση 3 bits(2 σηµαντικών & ενός κρατούµενου) λέγεται πλήρης αθροιστής(full-adder). Είναι αυτός που ουσιαστικά χρησιµοποιείται στην πρόσθεση πολλών ψηφίων. Το όνοµα του προέρχεται από το γεγονός ότι 2 ηµιαθροιστές µπορούν να χρησιµοποιηθούν για να υλοποιήσουν ένα πλήρη αθροιστή. Πλήρης αθροιστής x y z x y z x y z x y z S x y C in C out S
7 Πλήρης αθροιστής Παράλληλος Αθροιστής Ν ψηφίων Χρησιµοποιώντας τώρα το προηγούµενο κύκλωµα επαναληπτικά µπορούµε να δηµιουργήσουµε έναν αθροιστή/αφαιρέτη Nbitsµε το κρατούµενο να διαδίδεται στην επόµενη βαθµίδα. Αυτός λέγεται παράλληλος αθροιστής διάδοσης κρατουµένου. Υπάρχουν διάφορες υλοποιήσεις αυτού του είδους αθροιστή ανάλογα πάντα µε την αριθµητική που χρησιµοποιούµε. Σηµείωση: Πριν συνεχίσουµε την παρουσίαση αναφέρουµε ότι ουσιαστικά η αφαίρεση και η πρόσθεση γίνονται στο ίδιο κύκλωµα. ιότι και η αφαίρεση δύο αριθµών µπορεί να αναλυθεί ως εξής: Α Β = Α + (-Β). Έτσι το µόνο που έχουµε να κάνουµε είναι να µετατρέψουµε τον αφαιρέτη στον αντίθετο του. Αυτό επιτυγχάνεται πολύ γρήγορα µε την χρήση της XOR η οποία έχει την ιδιότητα όταν ο ένας της τελεστής είναι να αντιστρέφει τον άλλο και όταν ο ένας είναι να αφήνει τον άλλο ανεπηρέαστο. Αυτό βρίσκει εφαρµογή στην µετατροπή ενός αριθµού στον αντίθετο του επειδή οι περισσότερες αριθµητικές βασίζονται στην αντιστροφή των bit για την αναπαράσταση θετικών και αρνητικών. Input Arguments Ripple of Carry FA FA FA... Output Arguments
8 Παράλληλος αθροιστής για αριθµητική συµπλήρωµα ως προς 2 Οεν λόγω αθροιστής χρησιµοποιεί το πιο διαδεδοµένο είδος αριθµητικής. Το συµπλήρωµα ως προς δύο για αριθµούς Ν bits έχει εύρος [-2 Ν-, 2 Ν- -] και χρησιµοποιεί το πιο σηµαντικό ψηφίο (Ν-) για ένδειξη πρόσηµου. Το λογικό του διάγραµµα φαίνεται στην διπλανή εικόνα. Το bit M χρησιµοποιείται για την δήλωση της πράξης (Μ= πρόσθεση και Μ= αφαίρεση). C5 Παράλληλος αθροιστής 4 bits B4 A4 B3 A3 B2 A2 B A C4 C2 FA FA FA FA S4 S3 S2 S ιαδοση κρατουµενου C3 M C Παράλληλος αθροιστής για αριθµητική πρόσηµου-µέτρου Το συγκεκριµένο είδος αριθµητικής είναι το πιο απλό στην σύλληψη του αλλά χάνουµε σε εύρος αριθµών, λόγω του επιπλέον bit που µπαίνει για την ένδειξη του πρόσηµου. Το εν λόγω bit δεν παίζει ρόλο στις πράξεις ή στην εσωτερική αναπαράσταση του αριθµού αλλά µόνο στο πρόσηµο του. Έτσι το εύρος των αριθµών εδώ είναι [-(2 Ν- -), 2 Ν- -]. Παρατηρούµε ότι χάνουµε έναν αριθµό στους αρνητικούς και αυτό συµβαίνει γιατί έχουµε αναγκαστικά δύο αναπαραστάσεις του (... και...). M A4 B4 MPX S4 C4 B3 A3 B2 A2 B A B A C3 C FA FA FA FA C2 S3 S2 S S C END AROU ND CARR Y OVERFLOW
9 Παράλληλος αθροιστής για αριθµητική συµπλήρωµα ως προς Ηεν λόγω αριθµητική δεν λύνει το πρόβληµα της προηγούµενης αριθµητικής αλλά απλοποιεί κατά πολύ την πολυπλοκότητα του κυκλώµατος της πρόσθεσης/αφαίρεσης του πρόσηµου µέτρου. Λόγω της αφαίρεσης αυτής της πολυπλοκότητας επιτυγχάνεται ταυτόχρονα και αύξηση της επίδοσης. Εδώ το πρόσηµο ενός αριθµού φαίνεται από το πιο σηµαντικό bit του αλλά εάν είναι αρνητικός τότε πρέπει να αντιστρέψουµε τα bit του για να βρούµε τον αριθµό που αναπαριστά. Το κυκλωµατικό διάγραµµα του εν λόγω προσθέτη/αφαιρέτη φαίνεται δίπλα. Η µόνη διαφορά µε αυτόν του συµπληρώµατος ως προς 2 είναι ότι προσθέτουµε το carry ξανά, εποµένως παίρνουµε το αποτέλεσµα σε χρόνο διπλάσιο από τον χρόνο του συµπληρώµατος ως προς δύο. Αυτό το κρατούµενο ονοµάζεται end-around carry. C5 OVERFLOW B4 A4 C4 B3 A3 C2 FA FA FA FA S4 S3 S2 S C3 B2 A2 B ΑΘΡΟΙΣΤΗΣ ΑΦΑΙΡΕΤΗΣ ΣΕ ΣΥΜΠΛΗΡΩΜΑ ΩΣ ΠΡΟΣ ΚΑΙ ΙΑ ΟΣΗ ΚΡΑΤΟΥΜΕΝΟΥ A M C END-AROUND CARRY Χρονική ανάλυση του παράλληλου αθροιστή Αν θεωρήσουµε ότι κάθε carry µεταδίδεται στον επόµενο full adder σε χρόνο t rc και ο πλήρης αθροιστής χρειάζεται t d χρόνο για να υπολογίσει το S, τότε ο δεύτερος εν σειρά αθροιστής θα χρειαστεί t d + t rc για να υπολογίσει το S και 2t rc για να υπολογίσει το C. Εποµένως αν έχουµε Ν ψηφία, τότε τα αποτελέσµατα θα ολοκληρωθούν σε χρόνο t d + (Ν-)t rc ενώ το τελευταίο carry θα εξαχθεί σε χρόνο Νt rc. Αυτό είναι αρκετά «αργό» σε περιπτώσεις που θέλουµε γρήγορη εξαγωγή αποτελεσµάτων. Πολλές φορές δηλαδή αυτή η διάδοση του κρατουµένου µας τρώει αρκετό από τον διαθέσιµο κύκλο ρολογιού καθώς εξαρτάται γραµµικά από το µήκος του adder.
10 Βελτιστοποίηση παράλληλου αθροιστή Το µεγάλο εµπόδιο στην απόδοση του παράλληλου αθροιστή είναι η διάδοση του κρατουµένου στις επόµενες βαθµίδες. Υπάρχουν πολλές τεχνικές που µπορούµε να χρησιµοποιήσουµε προκειµένου να εξαλείψουµε αυτές τις καθυστερήσεις. Τεχνικές επιτάχυνσης παράλληλου αθροιστή Χρησιµοποίηση Carry-Completion Sensing Adder Χρησιµοποίηση Conditional-Sum Adder Χρησιµοποίηση Carry-Select Adder Χρησιµοποίηση Carry-Lookahead Adder Carry-Completion Sensing Adder Οεν λόγω αθροιστής βασίζεται σε µια πάρα πολύ σηµαντική παρατήρηση όσον αφορά την πρόσθεση. Κρατούµενο διαδίδεται στην επόµενη βαθµίδα µόνο και µόνο εάν και τα δύο ψηφία της παρούσας βαθµίδας είναι. Κρατούµενο δεν διαδίδεται σε καµία περίπτωση µόνο και µόνο εάν και τα δύο ψηφία της παρούσας βαθµίδας είναι. Στην κλασσική περίπτωση του full-adder το κρατούµενο C i υπολογίζεται ως C i = (A i XOR B i )C i- + A i B i. Παρατηρούµε δηλαδή ότι εξαρτάται από το προηγούµενο κρατούµενο. Όµως µε βάση τα παραπάνω υπάρχει περίπτωση να ολοκληρωθεί η διαδικασία δηµιουργίας του κρατουµένου πριν έρθει το προηγούµενο. Χρειαζόµαστε λοιπόν µία βαθµίδα ανίχνευσης ολοκλήρωσης των κρατουµένων. Αυτή θα βγάζει όταν θα έχει ολοκληρωθεί η δηµιουργία όλων των σωστών κρατουµένων. Με αυτή τη τεχνική ο χρόνος υπολογισµού της πράξης εξαρτάται άµεσα από τα δεδοµένα αφού, η µονάδα ανίχνευσης ολοκληρώνει σε διαφορετικό χρόνο κάθε φορά ανάλογα µε τα δεδοµένα. Έτσι ο αθροιστής αυτός είναι αυτοσυγχρονιζόµενος. Οι εξισώσεις που έχουµε για την «οπωσδήποτε» διάδοση κρατουµένου ή «οπωσδήποτε» µη διάδοση κρατουµένου είναι οι C i = A i B i H i + C i- (A i XOR B i ) και D i = A i B i H i + D i- (A i XOR B i ), όπου D i είναι ένδειξη ότι δεν µεταδίδεται κρατούµενο. Έτσι η µονάδα ανίχνευσης θα αποτελείται από µια AND όλων των D i OR C i.
11 Λογικό ιάγραµµα CCSA Κελί CP (Carry Propagation) Χρονική Ανάλυση του CCSA Οεν λόγω αθροιστής ολοκληρώνει σε χρόνο <=, όπου ο χρόνος ολοκλήρωσης της πράξης του απλού παράλληλου αθροιστή. Στην ουσία γλιτώνουµε χρόνο µερικές φορές ανάλογα µε τα δεδοµένα και κυρίως όταν έχουν πολλά ίδια ψηφία γιατί τότε µπορούµε να ανιχνεύσουµε αµέσως την ύπαρξη ή µη του κρατουµένου. Πρωτότυπο αυτού του αθροιστή πρωτοδηµιουργήθηκε από τον Gilchrist και τα πειραµατικά αποτελέσµατα του, έδειξαν µια βελτίωση 8 προς για 4-bit δεδοµένα, σε σχέση µε τον απλό παράλληλο αθροιστή διάδοσης κρατουµένου.
12 Conditional-Sum Addition Ηεν λόγω τεχνική χρησιµοποιεί δύο εξισώσεις, µία για την περίπτωση που υπάρχει κρατούµενο και µία για την περίπτωση που δεν υπάρχει (από την προηγούµενη βαθµίδα). Έτσι έχουµε τις παρακάτω εξισώσεις S i = A i XOR B i C i = A i B i, για C i- = S i = A i XNOR B i C i = A i + B i, για C i- = Οι παραπάνω εξισώσεις παράγονται αν αντικαταστήσουµε στις εξισώσεις του full adder το αντίστοιχο C i-. Εν συνεχεία µπορούµε να επιλέξουµε µε πολυπλέκτες, ανάλογα µε το κρατούµενο της προηγούµενης βαθµίδας ποιο αποτέλεσµα θα κρατήσουµε στην έξοδο. Ο αριθµός των επιπέδων που χρειαζόµαστε ασφαλώς εξαρτάται άµεσα από τον αριθµό των ψηφίων n των δεδοµένων. Έτσι χρειαζόµαστε t = ceil(log 2 n) επίπεδα κάθε ένα από τα οποία περιέχει πολυπλέκτες ολοένα αυξανόµενων εξόδων. Τι κερδίζουµε και τι χάνουµε µε τον Conditional-Sum Adder Πλεονεκτήµατα Παραγωγή όλων των δυνατών περιπτώσεων Παραγωγή σε κάθε επίπεδο όλων των carry Γρήγορη απόκριση εξόδου Μειονεκτήµατα Πολύπλοκη λογική Καταλαµβάνει µεγάλο όγκο στο ολοκληρωµένο Ο αριθµός των επιπέδων αυξάνεται λογαριθµικά σε σχέση µε το µέγεθος των δεδοµένων
13 Carry-Select Adder Ο προηγούµενος αθροιστής, είχε αρκετά µειονεκτήµατα µε κυριότερο από όλα τον µεγάλο του όγκο. Μια µικρή παραλλαγή του οδηγεί στον CSA adder, o οποίος είναι καταλαµβάνει πολύ µικρότερο χώρο. Και εδώ επικρατεί η λογική ότι υπολογίζουµε a priori τα αποτελέσµατα σε κάθε βαθµίδα, είτε έχουµε είτε δεν έχουµε κρατούµενο. Στην συνέχεια ένας µόνο πολυπλέκτης επιλέγει την επιθυµητή έξοδο ανάλογα µε το προηγούµενο κρατούµενο. Το προηγούµενο κρατούµενο δηµιουργείται κατευθείαν από την προηγούµενη βαθµίδα µε µία λογική που µοιάζει αρκετά στην πρόβλεψη κρατουµένου. Επίσης ο αθροιστής χωρίζεται σε Ν κοµµάτια όπου Ν = ceil(n/4). ηλαδή αποτελείται από δυάδες αθροιστών 4 ψηφίων. Σε κάθε δυάδα ο ένας αθροιστής κάνει υπολογισµούς σαν να υπάρχει το carry, ενώ στην άλλη σαν να µην υπάρχει. Στο σχήµα φαίνεται πιο καλά η τεχνική αυτή. Λογικό διάγραµµα CSA A5-2 B5-2 A-8 B-8 A7-4 B7-4 A3- B3-4-bit SA 4-bit SA 4-bit SA C3, 4-bit SA S5 S4 S3 S2 MPX S S S9 S8 MPX S7S6S5S4 MPX S3S2SS MPX 4-bit SA 4-bit SA 4-bit SA C3, 4-bit SA C7 C- C3 C3, C3, X CARRY SELECTOR Y
14 Carry-Lookahead Adder Ο παράλληλος αθροιστής µε την διάδοση κρατουµένου µπορεί να βελτιωθεί πολύ µε µια τεχνική που λέγεται πρόβλεψη κρατουµένου (carry lookahead adder). Η συγκεκριµένη τεχνική βασίζεται στο γεγονός ότι όλα τα κρατούµενα που εισάγονται σε όλες τις θέσεις του παράλληλου αθροιστή, υπολογίζονται ταυτόχρονα µε επιπρόσθετη λογική. Αυτό συντελεί σε ένα χρόνο απόκρισης σταθερό και ανεξάρτητο του µήκους του αθροιστή (δηλαδή του word). Εξαγωγή συναρτήσεων Χρησιµοποιούµε βοηθητικές συναρτήσεις σε κάθε στάδιο και παίρνουµε το «δηµιουργούµενο κρατούµενο» G i και το «διαδιδόµενο κρατούµενο» P i. ηλαδή G i = A i B i και P i = A i XOR B i. Γνωρίζουµε ότι S i = (A i XOR B i ) XOR C i- = P i XOR C i- C i = A i B i + (A i XOR B i ) C i- = G i + P i C i- Οι παραπάνω εξισώσεις δείχνουν ότι µπορούν να εφαρµοστούν αναδροµικά και να λύσουµε το σύνολο των αποτελεσµάτων κατευθείαν από τους τελεστές Α και Β µαζί, φυσικά, και µε το αρχικό κρατούµενο Cin. Εξισώσεις CLA Οι εξισώσεις για 4 ψηφία είναι οι εξής: C = G + C in P C = G + G P + C in P P C 2 = G 2 + G P 2 + G P P 2 + C in P P P 2 C 3 = G 3 + G 2 P 3 + G P 2 P 3 + G P P 2 P 3 + C in P P P 2 P 3 Παρατηρούµε ότι για περισσότερα ψηφία αυξάνεται πολύ το πλήθος των πυλών που πρέπει να χρησιµοποιηθούν για να υπολογιστούν τα επιµέρους κρατούµενα. Με την αύξηση κάθε bit, αυξάνονται κατά µία οι πύλες or και κάθε προηγούµενη πύλη and αυξάνει κατά µία τις εισόδους της. Η αύξηση στην πολυπλοκότητα είναι απαγορευτική για την χρησιµοποίηση σε κυκλώµατα πολλών bit. Ωστόσο όταν θέλουµε να εκµεταλλευτούµε τα πλεονεκτήµατα που προσφέρει o CLA, µπορούµε να χρησιµοποιήσουµε µια υβριδική τεχνική στην οποία χρησιµοποιούµε blocks 4-bit CLA s και αυτά µεταξύ τους µεταδίδουν το κρατούµενο.
15 Λογικό διάγραµµα πρόβλεψης κρατουµένου 4-bit. C4 P3 G3 P2 C3 G2 P G C C2 ΛΟΓΙΚΟ ΙΑΓΡΑΜΜΑ ΜΙΑΣ ΓΕΝΝΗΤΡΙΑΣ ΠΡΟΒΛΕΨΗΣ ΚΡΑΤΟΥΜΕΝΟΥ(CARRY LOOK-AHEAD) Λογικό διάγραµµα ολοκληρωµένου CLA 4-bit B4 A4 P4 G4 C5 C4 P4 C5 S4 B3 A3 P3 G3 C3 P3 S3 B2 A2 P2 G2 ΓΕΝΝΗΤΡΙΑ ΠΡΟΒΛΕΨΗΣ ΚΡΑΤΟΥΜΕΝΟΥ C2 P2 S2 B A P G P S C C
16 Σύνδεση 4 CLA s για την δηµιουργία ενός 6-bit CLA ίπλα δείχνουµε πως µπορούµε να συνδυάσουµε την τεχνική του carryripple µαζί µε το carry-lookahead προκειµένου να µειώσουµε τον χρόνο απόκρισης σε συστήµατα µε πολλά bits. Στο εν λόγω σύστηµα αν το carry ενός CLA κάνει δ χρόνο για να δηµιουργηθεί, τότε σε έναν CLA N bits (όπου Ν = 4κ, κ ακέραιος), τότε το τελικό κρατούµενο κάνει χρόνο κδ για να δηµιουργηθεί. Το δ ισούται µε t 5or + t 5and, όπου t 5or, η καθυστέρηση διάδοσης µιας πύλης or 5 εισόδων και t 5and η καθυστέρηση διάδοσης µιας πύλης and 5 εισόδων, σε αντίθεση µε τον απλό παράλληλο αθροιστή όπου η καθυστέρηση διάδοσης είναι ανάλογη του αριθµού των bit N. Αθροιστές πολλών τελεστών Μέχρι τώρα εξετάσαµε αθροιστές δύο τελεστών. Υπάρχει µια ειδική κατηγορία αθροιστών η οποία καταφέρνει να κάνει την πράξη της πρόσθεσης ή αφαίρεσης σε περισσότερους από δύο τελεστές. Είναι πολύ σηµαντικοί διότι χρησιµοποιούνται κατά κόρον σε πράξεις όπως ο πολλαπλασιασµός ή η διαίρεση. Σε αυτές τις πράξεις πρέπει να είναι δυνατό το άθροισµα πολλών αριθµών, για την ακρίβεια τόσων όσο είναι και το πλήθος των bit των πολλαπλασιαστέων. Θα παρουσιάσουµε έναν µόνο τέτοιον αθροιστή τον Carry-Save Adder Η υλοποίηση του είναι σχετικά απλή και βασίζεται στην προσωρινή αποθήκευση του κρατουµένου σε ένα D flip-flop, ώστε αργότερα να το επανατροφοδοτήσουµε στην επόµενη βαθµίδα για την επόµενη πρόσθεση. Βήµατα. Φορτώνουµε τους τρεις πρώτους αριθµούς στις εισόδους Α, Β, C. 2. Μετά από ένα κύκλο πρόσθεσης αποκτούµε την έξοδο R i, που στην ουσία είναι το κρατούµενο της προηγούµενης βαθµίδας καθυστερηµένο κατά µία χρονική µονάδα. Φορτώνουµε, εν συνεχεία, τα S και R στις εισόδους Α και Β αντίστοιχα. 3. Επαναλαµβάνουµε το βήµα 2 για τους υπόλοιπους k-4 αριθµούς, έτσι ώστε όλοι οι k αριθµοί να µπουν στον αθροιστή. Το παραπάνω βήµα θέλει k-2 κύκλους πρόσθεσης για να ολοκληρωθεί 4. Επαναλαµβάνουµε το βήµα 3 µέχρι µηδενικά να γεµίσουν όλα τα R i bits. Τότε µπορεί να χρειαστούµε µέχρι και n- κύκλους για να ολοκληρωθεί ολόκληρη η διαδικασία της διάδοσης κρατουµένου και να πάρουµε εν τέλει το αποτέλεσµα της πρόσθεσης.
17 Λογικό διάγραµµα CSA Cn- C C An- Bn- A B A B... or Rn- FA FA FA... FF Rn- FF Rn-2... FF FF R Sn- S S Ειδικοί αθροιστές Σε αυτή την ενότητα θα παρουσιάσουµε δύο ειδικούς αθροιστές οι οποίοι χρησιµοποιούνται σε µεµονωµένες περιπτώσεις όπου το απαιτεί η εκάστοτε εφαρµογή.. Αθροιστής BCD. Χρησιµοποιείται κυρίως σε διατάξεις 7- segment LED, όπου θέλουµε αναπαράσταση σε BCD. 2. Σειριακός αθροιστής. Είναι ένας σχετικά αργός αθροιστής, αφού παίρνει n κύκλους ρολογιού για να πάρουµε το αποτέλεσµα αλλά χρησιµοποιείται όπου έχουµε αυστηρές απαιτήσεις σε χώρο και χαλαρές σε ταχύτητα.
18 Αθροιστής BCD Οι υπολογιστές που εκτελούν αριθµητικές λειτουργίες κατευθείαν στο δεκαδικό αριθµητικό σύστηµα συµβολίζουν τους αριθµούς µε κάποιο δυαδικό κώδικα.ένας αθροιστής για έναν τέτοιο υπολογιστή πρέπει να χρησιµοποιεί αριθµητικά κυκλώµατα που δέχονται κωδικοποιηµένους δεκαδικούς αριθµούς και παρουσιάζουν τα αποτελέσµατα στον κατάλληλο κώδικα. Αν θεωρήσουµε την αριθµητική πρόσθεση 2 δεκαδικών ψηφίων σε BCD,µαζί µε ένα πιθανό κρατούµενο από προηγούµενη βαθµίδα,τότε επειδή κάθε ψηφίο εισόδου δεν ξεπερνάει το 9,το άθροισµα εξόδου δεν µπορεί να είναι µεγαλύτερο από 9+9+=9. συνεπώς αν τροφοδοτήσουµε 2 ψηφία BCD σε ένα δυαδικό αθροιστή 4 bits,ο αθροιστής θα σχηµατίσει το άθροισµα δυαδικά και θα παράγει ένα αποτέλεσµα που µπορεί να κυµαίνεται από µέχρι 9. Αθροιστής BCD, πίνακας S S2 S4 S8 C Z Z2 Z4 Z8 K S S2 S4 S8 C Z Z2 Z4 Z8 K
19 Αθροιστής BCD Στον πίνακα βλέπουµε ότι το Κ είναι το κρατούµενο και οι δείκτες του γράµµατος Z συµβολίζουν τα βάρη 8,4,2, που έχουν τα 4 bits του κώδικα BCD. Η η στήλη στον πίνακα δείχνει τα δυαδικά αθροίσµατα,όπως εµφανίζονται στις εξόδους ενός δυαδικού αθροιστή 4 bits. Το άθροισµα εξόδου 2 δεκαδικών ψηφίων,όµως,πρέπει να παρασταθεί σε κώδικα BCD και να εµφανιστεί στη µορφή που φαίνεται στην 2 η στήλη. Το κύριο πρόβληµα µας είναι η εύρεση ενός κανόνα µε τον οποίο ο δυαδικός αριθµός στην η στήλη να µπορεί να µετατραπεί στην σωστή παράσταση ψηφίων BCD της 2 ης στήλης. Μελετώντας τον πίνακα συµπεραίνουµε ότι όταν το δυαδικό άθροισµα είναι µικρότερο ή ίσο του ο αντίστοιχος αριθµός BCD είναι ο ίδιος. Όταν όµως το δυαδικό άθροισµα είναι µεγαλύτερο από,τοτε η έξοδος αυτή δεν είναι έγκυρος κώδικας BCD. Για να µετατραπεί στην σωστή έξοδο αρκεί να προσθέσουµε το 6() στο δυαδικό άθροισµα,και επίσης παράγεται και ένα κρατούµενο εξόδου όπως ακριβώς απαιτείται. Αθροιστής BCD,κανόνας διόρθωσης Το λογικό κύκλωµα που θα ανιχνεύσει κατά πόσο χρειάζεται διόρθωση ή όχι,µπορεί να προκύψει από τον πίνακα.φαίνεται ότι χρειάζεται διόρθωση τουλάχιστον όταν το δυαδικό άθροισµα έχει κρατούµενο εξόδου Κ=.οι άλλοι 6 συνδυασµοί,από µέχρι, που χρειάζονται διόρθωση έχουν Ζ8=.για να τους ξεχωρίσουµε από τους και που έχουν επίσης Ζ8=,καθοριζουµε επιπλέον ότι είτε το Ζ4 είτε το Ζ2 πρέπει να είναι. Συνεπώς από τα παραπάνω παίρνουµε την ακόλουθη συνθήκη: C =K + Z8 Z4 + Z8 Z2 Όταν C=,είναι απαραίτητο να προσθέσουµε στο δυαδικό άθροισµα και να δώσουµε κρατούµενο εξόδου για την επόµενη βαθµίδα. Ένας αθροιστής BCD πρέπει να περιλαµβάνει τα κυκλώµατα για την παραπάνω διόρθωση στην εσωτερική του κατασκευή. Για να προσθέσουµε το στο δυαδικό άθροισµα,χρησιµοποιούµε ένα 2 ο δυαδικό αθροιστή 4 bits. Τα 2 δεκαδικά ψηφία προστίθενται,µαζί µε το κρατούµενο εισόδου, πρώτα µε τον επάνω δυαδικό αθροιστή και έτσι παίρνουµε το δυαδικό άθροισµα. Όταν το κρατούµενο εξόδου ισούται µε,δεν προστίθεται τίποτα στο δυαδικό άθροισµα. Όταν είναι,προστίθεται ο δυαδικός στο δυαδικό άθροισµα µέσω του κάτω αθροιστή.
20 Αθροιστής BCD, σχήµα ΠΡΟΣΘΕΤΕΟΣ ΠΡΟΣΘΕΤΕΟΣ 2 ΚΡΑΤΟΥΜΕΝΟ ΕΞΟ ΟΥ Κ ΥΑ ΙΚΟΣ ΑΘΡΟΙΣΤΗΣ 4 BITS ΚΡΑΤΟΥΜΕΝ ΕΙΣΟ ΟΥ Z8 Z4 Z2 Z ΚΡΑΤΟΥΜΕΝΟ ΕΞΟ ΟΥ ΥΑ ΙΚΟΣ ΑΘΡΟΙΣΤΗΣ 4 BITS S8 S4 S2 S Σειριακός αθροιστής ενός bit Εκτός από τους παράλληλους αθροιστές υπάρχουν και οι σειριακοί.ένας σειριακός αθροιστής χρησιµοποιεί έναν απλό αθροιστή και συναρµολογεί το άθροισµα SUM ακολουθιακά. Στο χρόνο t,υπολογίζεται το sum και αποθηκεύεται το carry σε έναν καταχωρητή.στο χρόνο t+, το άθροισµα χρησιµοποιεί το carry(t) για να υπολογίσει το καινούργιο sum. Οι 2 είσοδοι του αθροιστή αποθηκεύονται σε καταχωρητές των n-bits, η έξοδος sum αποθηκεύεται σε έναν καταχωρητή αποτελέσµατος n-bits. Η πρόσθεση αρχίζει µε τον καθαρισµό του καταχωρητή κρατουµένου,µετά οι τελεστές εφαρµόζονται σειριακά στις εισόδους του αθροιστή,µε πρώτο το λιγότερο σηµαντικό ψηφίο. Το παράδειγµα του σχήµατος δείχνει την πρόσθεση των αριθµών και 5 µε αποτέλεσµα το 6. Ακόµα χρειάζονται n κύκλοι για να ολοκληρωθεί πρόσθεση n ψηφίων. Σε έναν σειριακό αθροιστή, συµφέρει να έχουµε ίδιες καθυστερήσεις για τα sum & carry,διότι οι καθυστερήσεις αυτές ορίζουν την µεγαλύτερη συχνότητα ρολογιού στην οποία µπορεί να λειτουργήσει ο αθροιστής.
21 Σειριακός αθροιστής ενός bit,σχήµα cout REG BIT d q ΚΑΤΑΧΩΡΗΤΗΣ Ν+ BITS CLK SET CLEAR ΠΡΟΣΘΕΤΕΟΣ SET CLEAR ΑΠΟΤΕ- ΛΕΣΜΑ ΠΡΟΣΘΕΤΕΟΣ ΚΑΤΑΧΩΡΗΤΗΣ Ν+ BITS ΚΑΤΑΧΩΡΗΤΗΣ Ν+ BITS cin clk
4.1 Θεωρητική εισαγωγή
ΨΗΦΙΑΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ - ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ 4 ΥΑ ΙΚΟΣ ΑΘΡΟΙΣΤΗΣ-ΑΦΑΙΡΕΤΗΣ Σκοπός: Να µελετηθούν αριθµητικά κυκλώµατα δυαδικής πρόσθεσης και αφαίρεσης. Να σχεδιαστούν τα κυκλώµατα από τους πίνακες αληθείας
Διαβάστε περισσότερα! Εάν ο αριθμός διαθέτει περισσότερα bits, χρησιμοποιούμε μεγαλύτερες δυνάμεις του 2. ! Προσοχή στη θέση του περισσότερο σημαντικού bit!
Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Εισαγωγή στην Επιστήμη των Υπολογιστών 25-6 Πράξεις με δυαδικούς αριθμούς (αριθμητικές ) http://di.ionio.gr/~mistral/tp/csintro/ Αριθμοί Πράξεις με δυαδικούς αριθμούς
Διαβάστε περισσότεραΠράξεις με δυαδικούς αριθμούς
Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Εισαγωγή στην Επιστήμη των Υπολογιστών 25-6 Πράξεις με δυαδικούς αριθμούς (αριθμητικές πράξεις) http://di.ionio.gr/~mistral/tp/csintro/ Μ.Στεφανιδάκης Πράξεις με δυαδικούς
Διαβάστε περισσότερα1 η Θεµατική Ενότητα : Αριθµητικά Κυκλώµατα. Επιµέλεια διαφανειών: Χρ. Καβουσιανός
η Θεµατική Ενότητα : Αριθµητικά Κυκλώµατα Επιµέλεια διαφανειών: Χρ. Καβουσιανός Άθροιση + + + + a +b 2c+s + Κρατούµενο προηγούµενης βαθµίδας κρατούµενο άθροισµα Μεταφέρεται στην επόµενη βαθµίδα σηµαντικότητας
Διαβάστε περισσότεραΑθροιστές. Ημιαθροιστής
Αθροιστές Η πιο βασική αριθμητική πράξη είναι η πρόσθεση. Για την πρόσθεση δύο δυαδικών ψηφίων υπάρχουν τέσσερις δυνατές περιπτώσεις: +=, +=, +=, +=. Οι τρεις πρώτες πράξεις δημιουργούν ένα άθροισμα που
Διαβάστε περισσότεραΠερίληψη. ΗΜΥ 210: Λογικός Σχεδιασµός, Εαρινό Εξάµηνο 2005. υαδική Αφαίρεση. υαδική Αφαίρεση (συν.) Ακόµη ένα παράδειγµα Αφαίρεσης.
ΗΜΥ-210: Λογικός Σχεδιασµός Εαρινό Εξάµηνο 2005 Κεφάλαιο 5 -ii: Αριθµητικές Συναρτήσεις και Κυκλώµατα Πανεπιστήµιο Κύπρου Τµήµα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Αφαίρεση δυαδικών Περίληψη
Διαβάστε περισσότερα1 η Θεµατική Ενότητα : Δυαδικά Συστήµατα
1 η Θεµατική Ενότητα : Δυαδικά Συστήµατα Δεκαδικοί Αριθµοί Βάση : 10 Ψηφία : 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 Αριθµοί: Συντελεστές Χ δυνάµεις του 10 7392.25 = 7x10 3 + 3x10 2 + 9x10 1 + 2x10 0 + 2x10-1 + 5x10-2
Διαβάστε περισσότεραΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥ ΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ
Θεµατική Ενότητα ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥ ΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ Ακαδηµαϊκό Έτος 2006 2007 Γραπτή Εργασία #2 Ηµεροµηνία Παράδοσης 28-0 - 2007 ΠΛΗ 2: Ψηφιακά Συστήµατα ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΕΣ ΛΥΣΕΙΣ Άσκηση : [5 µονάδες] Έχετε στη
Διαβάστε περισσότεραΗΜΥ-210: Σχεδιασμός Ψηφιακών Συστημάτων
ΗΜΥ-2: Σχεδιασμός Ψηφιακών Συστημάτων Χειμερινό Εξάμηνο 28 Αριθμητικές Συναρτήσεις και Κυκλώματα Διδάσκουσα: Μαρία Κ. Μιχαήλ Πανεπιστήμιο Κύπρου Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Πρόσθεση
Διαβάστε περισσότεραΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ
ΤΕΙ ΙΟΝΙΩΝ ΝΗΣΩΝ ΤΜΗΜΑ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΣΤΗ ΔΙΟΙΚΗΣΗ ΚΑΙ ΣΤΗΝ ΟΙΚΟΝΟΜΙΑ 7 Ο ΜΑΘΗΜΑ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ ΑΠΟΣΤΟΛΙΑ ΠΑΓΓΕ Περιεχόμενα 2 Δυαδικό Σύστημα Προσημασμένοι δυαδικοί αριθμοί Αφαίρεση
Διαβάστε περισσότεραΚυκλώµατα µε MSI. υαδικός Αθροιστής & Αφαιρέτης
5 η Θεµατική Ενότητα : Συνδυαστικά Κυκλώµατα µε MSI υαδικός Αθροιστής & Αφαιρέτης A i B i FA S i C i C i+1 D Σειριακός Αθροιστής Σειριακός Αθροιστής: απαιτεί 1 πλήρη αθροιστή, 1 στοιχείο µνήµης και παράγει
Διαβάστε περισσότεραΕργαστήριο ΨΗΦΙΑΚΗ ΛΟΓΙΚΗ. Εισαγωγή
Εισαγωγή Εργαστήριο ΨΗΦΙΑΚΗ ΛΟΓΙΚΗ Ξεκινάµε την εργαστηριακή µελέτη της Ψηφιακής Λογικής των Η/Υ εξετάζοντας αρχικά τη µορφή των δεδοµένων που αποθηκεύουν και επεξεργάζονται οι υπολογιστές και προχωρώντας
Διαβάστε περισσότεραΕλίνα Μακρή
Ελίνα Μακρή elmak@unipi.gr Μετατροπή Αριθμητικών Συστημάτων Πράξεις στα Αριθμητικά Συστήματα Σχεδίαση Ψηφιακών Κυκλωμάτων με Logism Άλγεβρα Boole Λογικές Πύλες (AND, OR, NOT, NAND, XOR) Flip Flops (D,
Διαβάστε περισσότερασύνθεση και απλοποίησή τους θεωρήµατα της άλγεβρας Boole, αξιώµατα του Huntington, κλπ.
Εισαγωγή Εργαστήριο 2 ΛΟΓΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ Σκοπός του εργαστηρίου είναι να κατανοήσουµε τον τρόπο µε τον οποίο εκφράζεται η ψηφιακή λογική υλοποιώντας ασκήσεις απλά και σύνθετα λογικά κυκλώµατα (χρήση του
Διαβάστε περισσότερα5.1 Θεωρητική εισαγωγή
ΨΗΦΙΑΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ - ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ 5 ΚΩ ΙΚΟΠΟΙΗΣΗ BCD Σκοπός: Η κατανόηση της µετατροπής ενός τύπου δυαδικής πληροφορίας σε άλλον (κωδικοποίηση/αποκωδικοποίηση) µε τη µελέτη της κωδικοποίησης BCD
Διαβάστε περισσότεραi Το τρανζίστορ αυτό είναι τύπου NMOS. Υπάρχει και το συμπληρωματικό PMOS. ; Τι συμβαίνει στο τρανζίστορ PMOS; Το τρανζίστορ MOS(FET)
Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 25-6 Το τρανζίστορ MOS(FET) πύλη (gate) Ψηφιακή και Σχεδίαση πηγή (source) καταβόθρα (drai) (σχεδίαση συνδυαστικών κυκλωμάτων) http://di.ioio.gr/~mistral/tp/comparch/
Διαβάστε περισσότεραΗΜΥ 210 ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ
ΗΜΥ 210 ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ Χειµερινό Εξάµηνο 2016 ΔΙΑΛΕΞΗ 9: Σχεδιασµός Συνδυαστικών Κυκλωµάτων ΙΙ (Κεφάλαιο 5) ΧΑΡΗΣ ΘΕΟΧΑΡΙΔΗΣ Επίκουρος Καθηγητής, ΗΜΜΥ (ttheocharides@ucy.ac.cy) Περίληψη
Διαβάστε περισσότερα"My Binary Logic" Ένας προσομοιωτής λογικών πυλών στο Scratch
"My Binary Logic" Ένας προσομοιωτής λογικών πυλών στο Scratch Καραγιάννη Ελένη 1, Καραγιαννάκη Μαρία-Ελένη 2, Βασιλειάδης Αθανάσιος 3, Κωστουλίδης Αναστάσιος-Συμεών 4, Μουτεβελίδης Ιωάννης-Παναγιώτης 5,
Διαβάστε περισσότεραΕισαγωγή στην επιστήµη των υπολογιστών ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ
Εισαγωγή στην επιστήµη των υπολογιστών ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ 1 Αριθµητικό Σύστηµα! Ορίζει τον τρόπο αναπαράστασης ενός αριθµού µε διακεκριµένα σύµβολα! Ένας αριθµός αναπαρίσταται διαφορετικά σε κάθε σύστηµα,
Διαβάστε περισσότερα100 ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΜΕ ΤΙΣ ΑΝΤΙΣΤΟΙΧΕΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΓΙΑ ΤΟ ΜΑΘΗΜΑ ΨΗΦΙΑΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ
100 ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΜΕ ΤΙΣ ΑΝΤΙΣΤΟΙΧΕΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΓΙΑ ΤΟ ΜΑΘΗΜΑ ΨΗΦΙΑΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ 1) Να μετατρέψετε τον δεκαδικό αριθμό (60,25) 10, στον αντίστοιχο δυαδικό 11111,11 111001,01 111100,01 100111,1 111100,01 2)
Διαβάστε περισσότεραΕργαστήριο Εισαγωγής στη Σχεδίαση Συστημάτων VLSI
Ε.Μ.Π. - ΣΧΟΛΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΙ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΙ ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ VLSI
Διαβάστε περισσότεραΦΟΙΤΗΤΡΙΑ : ΒΟΥΛΓΑΡΙ ΟΥ ΜΑΡΙΑ, ΑΕΜ: 2109 ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ : ΚΑΛΟΜΟΙΡΟΣ ΙΩΑΝΝΗΣ, ΕΠΙΚΟΥΡΟΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ
Τίτλος: «Σχεδίαση και προσοµοίωση παράλληλης αριθµητικής λογικής µονάδας (ALU) για την επεξεργασία δυαδικών αριθµών εύρους 4-bit, µε το πρόγραµµα Multisim» ΦΟΙΤΗΤΡΙΑ : ΒΟΥΛΓΑΡΙ ΟΥ ΜΑΡΙΑ, ΑΕΜ: 2109 ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ
Διαβάστε περισσότεραΣ ή. : υαδικά. Ε ό. ή Ενότητα
1η Θεµατική Θ ή Ενότητα Ε ό : υαδικά δ ά Συστήµατα Σ ή Μονάδα Ελέγχου Ψηφιακοί Υπολογιστές Αριθµητική Μονάδα Κρυφή Μνήµη Μονάδα Μνήµης ιαχείριση Μονάδων Ι/Ο ίσκοι Οθόνες ικτυακές Μονάδες Πληκτρολόγιο,
Διαβάστε περισσότεραΛογική Σχεδίαση Ι - Εξεταστική Φεβρουαρίου 2013 Διάρκεια εξέτασης : 160 Ονοματεπώνυμο : Α. Μ. Έτος σπουδών:
Λογική Σχεδίαση Ι - Εξεταστική Φεβρουαρίου 23 Διάρκεια εξέτασης : 6 Ονοματεπώνυμο : Α. Μ. Έτος σπουδών: Θέμα (,5 μονάδες) Στις εισόδους του ακόλουθου κυκλώματος c b a εφαρμόζονται οι κάτωθι κυματομορφές.
Διαβάστε περισσότεραΠανεπιστήμιο Πατρών Τμήμα Φυσικής Εργαστήριο Ηλεκτρονικής. Ψηφιακά Ηλεκτρονικά. Συνδυαστική Λογική. Επιμέλεια Διαφανειών: Δ.
Πανεπιστήμιο Πατρών Τμήμα Φυσικής Ψηφιακά Ηλεκτρονικά Συνδυαστική Λογική Επιμέλεια Διαφανειών: Δ. Μπακάλης Πάτρα, Φεβρουάριος 2009 Ψηφιακά Κυκλώματα Τα ψηφιακά κυκλώματα διακρίνονται σε συνδυαστικά (combinational)
Διαβάστε περισσότεραΨηφιακοί Υπολογιστές
1 η Θεµατική Ενότητα : υαδικά Συστήµατα Ψηφιακοί Υπολογιστές Παλαιότερα οι υπολογιστές χρησιµοποιούνταν για αριθµητικούς υπολογισµούς Ψηφίο (digit) Ψηφιακοί Υπολογιστές Σήµατα (signals) : διακριτά στοιχεία
Διαβάστε περισσότεραΨηφιακή Λογική και Σχεδίαση
Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 26-7 Ψηφιακή Λογική και Σχεδίαση (σχεδίαση συνδυαστικών κυκλωμάτων) http://mixstef.github.io/courses/comparch/ Μ.Στεφανιδάκης Το τρανζίστορ
Διαβάστε περισσότεραa -j a 5 a 4 a 3 a 2 a 1 a 0, a -1 a -2 a -3
ΑΣΚΗΣΗ 5 ΑΘΡΟΙΣΤΕΣ - ΑΦΑΙΡΕΤΕΣ 5.1. ΣΚΟΠΟΣ Η πραγματοποίηση της αριθμητικής πρόσθεσης και αφαίρεσης με λογικά κυκλώματα. 5.2. ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΡΙΘΜΗΣΗΣ: Κάθε σύστημα αρίθμησης χαρακτηρίζεται
Διαβάστε περισσότεραΑΣΚΗΣΗ 4 ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΩΝ ΛΟΓΙΚΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ
ΑΣΚΗΣΗ 4 ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΩΝ ΛΟΓΙΚΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ Αντικείμενο της άσκησης: Λογική και μεθοδολογία σχεδίασης αριθμητικών λογικών κυκλωμάτων και λειτουργική εξομοίωση με το λογισμικό EWB.. Αθροιστές. Σχεδίαση
Διαβάστε περισσότεραΕισαγωγή στην επιστήµη των υπολογιστών. Πράξεις µε µπιτ
Εισαγωγή στην επιστήµη των υπολογιστών Πράξεις µε µπιτ 1 Πράξεις µε µπιτ 2 Αριθµητικές Πράξεις σε Ακέραιους Πρόσθεση, Αφαίρεση, Πολλαπλασιασµός, Διαίρεση Ο πολλαπλασιασµός και η διαίρεση στο επίπεδο του
Διαβάστε περισσότεραΕισαγωγή στην Επιστήμη των Υπολογιστών
Εισαγωγή στην Επιστήμη των Υπολογιστών Ενότητα 2: Αποθήκευση Δεδομένων, 2ΔΩ Τμήμα: Αγροτικής Οικονομίας & Ανάπτυξης Διδάσκων: Θεόδωρος Τσιλιγκιρίδης Μαθησιακοί Στόχοι Η Ενότητα 2 διαπραγματεύεται θέματα
Διαβάστε περισσότεραΕνότητα 9 ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΑ & ΛΟΓΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ
Ενότητα 9 ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΑ & ΛΟΓΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ Γενικές Γραμμές Προσημασμένοι Ακέραιοι Δυαδικοί Αριθμοί Ημιαθροιστής - Ημιαφαιρέτης Πλήρης Αθροιστής - Πλήρης Αφαιρέτης Αθροιστής Διάδοσης Κρατούμενου Επαναληπτικές
Διαβάστε περισσότεραΠανεπιστήμιο Θεσσαλίας - Τμήμα Πληροφορικής. Οργάνωση Η/Υ. Γιώργος ηµητρίου. Μάθηµα 2 ο Σύντοµη Επανάληψη
Γιώργος ηµητρίου Μάθηµα 2 ο Σύντοµη Επανάληψη Από την Εισαγωγή στους Η/Υ Γλώσσες Μηχανής n Πεδία εντολής n Μέθοδοι διευθυνσιοδότησης n Αρχιτεκτονικές συνόλου εντολών n Κύκλος εντολής Αλγόριθµοι/Υλικό Αριθµητικών
Διαβάστε περισσότεραΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ. Πρόλογος...9 ΚΕΦ. 1. ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ - ΚΩΔΙΚΕΣ
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Πρόλογος...9 ΚΕΦ. 1. ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ - ΚΩΔΙΚΕΣ 1.1 Εισαγωγή...11 1.2 Τα κύρια αριθμητικά Συστήματα...12 1.3 Μετατροπή αριθμών μεταξύ των αριθμητικών συστημάτων...13 1.3.1 Μετατροπή ακέραιων
Διαβάστε περισσότεραΗΜΥ 210: Σχεδιασμός Ψηφιακών Συστημάτων. Άλλες Αριθμητικές Συναρτήσεις/Κυκλώματα
ΗΜΥ-210: Σχεδιασμός Ψηφιακών Συστημάτων Αριθμητικές Συναρτήσεις και Κυκλώματα Διδάσκουσα: Μαρία Κ. Μιχαήλ Πανεπιστήμιο Κύπρου Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Πρόσθεση υαδική Πρόσθεση
Διαβάστε περισσότεραΗ κανονική μορφή της συνάρτησης που υλοποιείται με τον προηγούμενο πίνακα αληθείας σε μορφή ελαχιστόρων είναι η Q = [A].
Κανονική μορφή συνάρτησης λογικής 5. Η κανονική μορφή μιας λογικής συνάρτησης (ΛΣ) ως άθροισμα ελαχιστόρων, από τον πίνακα αληθείας προκύπτει ως εξής: ) Παράγουμε ένα [A] όρων από την κάθε σειρά για την
Διαβάστε περισσότεραΗ συχνότητα f των παλµών 0 και 1 στην έξοδο Q n είναι. f Qn = 1/(T cl x 2 n+1 )
ΨΗΦΙΑΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ - ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ 9 ΥΑ ΙΚΟΙ ΑΠΑΡΙΘΜΗΤΕΣ Σκοπός: Η µελέτη της λειτουργίας των απαριθµητών. Υλοποίηση ασύγχρονου απαριθµητή 4-bit µε χρήση JK Flip-Flop. Κατανόηση της αλλαγής του υπολοίπου
Διαβάστε περισσότερα1. Βάσεις αριθμητικών συστημάτων 2. Μετατροπές μεταξύ ξύβάσεων 3. Αρνητικοί δυαδικοί αριθμοί 4. Αριθμητικές πράξεις δυαδικών αριθμών
ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ MHXANIKOI Η/Υ ΚΑΙ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΥΑ ΙΚΟΙ ΑΡΙΘΜΟΙ (ΑΚΕΡΑΙΟΙ ΑΡΙΘΜΟΙ) Γ. Τσιατούχας Παράρτηµα A ιάρθρωση 1. Βάσεις αριθμητικών συστημάτων 2. Μετατροπές μεταξύ ξύβάσεων 3. Αρνητικοί
Διαβάστε περισσότεραΚεφάλαιο 2. Συστήματα Αρίθμησης και Αναπαράσταση Πληροφορίας. Περιεχόμενα. 2.1 Αριθμητικά Συστήματα. Εισαγωγή
Κεφάλαιο. Συστήματα Αρίθμησης και Αναπαράσταση Πληροφορίας Περιεχόμενα. Αριθμητικά συστήματα. Μετατροπή αριθμών από ένα σύστημα σε άλλο.3 Πράξεις στο δυαδικό σύστημα.4 Πράξεις στο δεκαεξαδικό σύστημα.5
Διαβάστε περισσότεραΕισαγωγή στην επιστήµη των υπολογιστών. Πράξεις µε µπιτ
Εισαγωγή στην επιστήµη των υπολογιστών Πράξεις µε µπιτ 1 Πράξεις µε µπιτ 2 Αριθµητικές Πράξεις σε Ακέραιους Πρόσθεση, Αφαίρεση, Πολλαπλασιασµός, Διαίρεση 3 Πρόσθεση στη µορφή συµπληρώµατος ως προς δύο
Διαβάστε περισσότεραΠΛΗ10 Κεφάλαιο 2. ΠΛH10 Εισαγωγή στην Πληροφορική: Τόμος Α Κεφάλαιο: : Αριθμητική περιοχή της ALU 2.5: Κυκλώματα Υπολογιστών
ΠΛH10 Εισαγωγή στην Πληροφορική: Τόμος Α Κεφάλαιο: 2 2.3 : Αριθμητική περιοχή της ALU 2.5: Κυκλώματα Υπολογιστών Στόχοι Μαθήματος: Να γνωρίσετε τις βασικές αρχές αριθμητικής των Η/Υ. Ποια είναι τα κυκλώματα
Διαβάστε περισσότεραΕπανάληψη Βασικών Στοιχείων Ψηφιακής Λογικής
Επανάληψη Βασικών Στοιχείων Ψηφιακής Λογικής Αριθµοί Διαφόρων Βάσεων Δυαδικά Συστήµατα 2 Υπολογιστική Ακρίβεια Ο αριθµός των δυαδικών ψηφίων αναπαράστασης αριθµών καθορίζει την ακρίβεια των αριθµών σε
Διαβάστε περισσότεραΕισαγωγή στην επιστήμη των υπολογιστών. Πράξεις με μπιτ
Εισαγωγή στην επιστήμη των υπολογιστών Πράξεις με μπιτ 1 Πράξεις με μπιτ 2 Αριθμητικές Πράξεις σε Ακέραιους Πρόσθεση, Αφαίρεση, Πολλαπλασιασμός, Διαίρεση 3 Πρόσθεση στη μορφή συμπληρώματος ως προς δύο
Διαβάστε περισσότεραΨηφιακά Συστήματα. 6. Σχεδίαση Συνδυαστικών Κυκλωμάτων
Ψηφιακά Συστήματα 6. Σχεδίαση Συνδυαστικών Κυκλωμάτων Βιβλιογραφία 1. Φανουράκης Κ., Πάτσης Γ., Τσακιρίδης Ο., Θεωρία και Ασκήσεις Ψηφιακών Ηλεκτρονικών, ΜΑΡΙΑ ΠΑΡΙΚΟΥ & ΣΙΑ ΕΠΕ, 2016. [59382199] 2. Floyd
Διαβάστε περισσότεραPLD. Εισαγωγή. 5 η Θεµατική Ενότητα : Συνδυαστικά. PLAs. PLDs FPGAs
5 η Θεµατική Ενότητα : Συνδυαστικά Κυκλώµατα µε MSI και Εισαγωγή Οι προγραµµατιζόµενες διατάξεις είναι ολοκληρωµένα µε εσωτερικές πύλες οι οποίες µπορούν να υλοποιήσουν οποιαδήποτε συνάρτηση αν υποστούν
Διαβάστε περισσότεραΣΧΕΔΙΑΣΗ ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ
ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΣΥΝΔΥΑΣΤΙΚΗ ΛΟΓΙΚΗ 2017, Δρ. Ηρακλής Σπηλιώτης Συνδυαστικά και ακολουθιακά κυκλώματα Τα λογικά κυκλώματα χωρίζονται σε συνδυαστικά (combinatorial) και ακολουθιακά (sequential).
Διαβάστε περισσότερα6.1 Καταχωρητές. Ένας καταχωρητής είναι μια ομάδα από f/f αλλά μπορεί να περιέχει και πύλες. Καταχωρητής των n ψηφίων αποτελείται από n f/f.
6. Καταχωρητές Ένας καταχωρητής είναι μια ομάδα από f/f αλλά μπορεί να περιέχει και πύλες. Καταχωρητής των n ψηφίων αποτελείται από n f/f. Καταχωρητής 4 ψηφίων Καταχωρητής με παράλληλη φόρτωση Η εισαγωγή
Διαβάστε περισσότεραΕισαγωγή στην επιστήµη των υπολογιστών. Υπολογιστές και Δεδοµένα Κεφάλαιο 3ο Αναπαράσταση Αριθµών
Εισαγωγή στην επιστήµη των υπολογιστών Υπολογιστές και Δεδοµένα Κεφάλαιο 3ο Αναπαράσταση Αριθµών 1 Δεκαδικό και Δυαδικό Σύστηµα Δύο κυρίαρχα συστήµατα στο χώρο των υπολογιστών Δεκαδικό: Η βάση του συστήµατος
Διαβάστε περισσότεραΜία μέθοδος προσομοίωσης ψηφιακών κυκλωμάτων Εξελικτικής Υπολογιστικής
Μία μέθοδος προσομοίωσης ψηφιακών κυκλωμάτων Εξελικτικής Υπολογιστικής Βασισμένο σε μια εργασία των Καζαρλή, Καλόμοιρου, Μαστοροκώστα, Μπαλουκτσή, Καλαϊτζή, Βαλαή, Πετρίδη Εισαγωγή Η Εξελικτική Υπολογιστική
Διαβάστε περισσότεραΟργάνωση Η/Υ. Γιώργος ηµητρίου. Μάθηµα 3 ο. Πανεπιστήµιο Θεσσαλίας - Τµήµα Μηχανικών Η/Υ, Τηλεπικοινωνιών και ικτύων
Γιώργος ηµητρίου Μάθηµα 3 ο Πανεπιστήµιο Θεσσαλίας - Τµήµα Μηχανικών Η/Υ, Τηλεπικοινωνιών και ικτύων Μονάδα Επεξεργασίας εδοµένων Υποµονάδες πράξεων n Αριθµητική/Λογική Μονάδα (ΑΛΜ - ALU): Βασικές αριθµητικές
Διαβάστε περισσότεραΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ. Κεφάλαιο 3
ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ Κεφάλαιο 3 Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας Μονάδα επεξεργασίας δεδομένων Μονάδα ελέγχου Μονάδα επεξεργασίας δεδομένων Δομή Αριθμητικής Λογικής Μονάδας
Διαβάστε περισσότερα9 ο Μαθητικό Συνέδριο Πληροφορικής Κεντρικής Μακεδονίας. "My Binary Logic" Ένας προσομοιωτής λογικών πυλών στο Scratch
9 ο Μαθητικό Συνέδριο Πληροφορικής Κεντρικής Μακεδονίας Θεσσαλονίκη, 25-28 Απριλίου 2017, ΝΟΗΣΙΣ "My Binary Logic" Ένας προσομοιωτής λογικών πυλών στο Scratch Κωνσταντίνος Παρασκευόπουλος Καθηγητής Πληροφορικής
Διαβάστε περισσότεραΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ
ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ Κ. Δεμέστιχας Εργαστήριο Πληροφορικής Γεωπονικό Πανεπιστήμιο Αθηνών Επικοινωνία μέσω e-mail: cdemest@aua.gr, cdemest@cn.ntua.gr 1 5. ΑΛΓΕΒΡΑ BOOLE ΛΟΓΙΚΗ ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΜΕΡΟΣ Β 2 Επαναληπτική
Διαβάστε περισσότεραΕισαγωγή στην επιστήµη των υπολογιστών. Αναπαράσταση Αριθµών
Εισαγωγή στην επιστήµη των υπολογιστών Αναπαράσταση Αριθµών 1 Δεκαδικό και Δυαδικό Σύστηµα Δύο κυρίαρχα συστήµατα στο χώρο των υπολογιστών Δεκαδικό: Η βάση του συστήµατος είναι το 10 αναπτύχθηκε τον 8
Διαβάστε περισσότεραΟργάνωση Η/Υ. Γιώργος Δημητρίου. Μάθημα 2 ο Σύντομη Επανάληψη. Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας - Τμήμα Πληροφορικής
Γιώργος Δημητρίου Μάθημα 2 ο Σύντομη Επανάληψη Από την Εισαγωγή στους Η/Υ Γλώσσες Μηχανής Πεδία εντολής Μέθοδοι διευθυνσιοδότησης Αρχιτεκτονικές συνόλου εντολών Κύκλος εντολής Αλγόριθμοι/Υλικό Αριθμητικών
Διαβάστε περισσότερα9. OIΚΟΥΜΕΝΙΚΕΣ ΠΥΛΕΣ ΠΟΛΛΑΠΛΩΝ ΕΙΣΟ ΩΝ
ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ 61 9. OIΚΟΥΜΕΝΙΚΕΣ ΠΥΛΕΣ ΠΟΛΛΑΠΛΩΝ ΕΙΣΟ ΩΝ I. Βασική Θεωρία Οι πύλες NAND και NOR ονομάζονται οικουμενικές πύλες (universal gates) γιατί κάθε συνδυαστικό κύκλωμα μπορεί να υλοποιηθεί
Διαβάστε περισσότεραΔυαδικό Σύστημα Αρίθμησης
Δυαδικό Σύστημα Αρίθμησης Το δυαδικό σύστημα αρίθμησης χρησιμοποιεί δύο ψηφία. Το 0 και το 1. Τα ψηφία ενός αριθμού στο δυαδικό σύστημα αρίθμησης αντιστοιχίζονται σε δυνάμεις του 2. Μονάδες, δυάδες, τετράδες,
Διαβάστε περισσότεραΤμήμα Οικιακής Οικονομίας και Οικολογίας. Αναπαράσταση Αριθμών
Αναπαράσταση Αριθμών Δεκαδικό και Δυαδικό Δεκαδικό σύστημα Δεκαδικό και Δυαδικό Μετατροπή Για τη μετατροπή ενός αριθμού από το δυαδικό σύστημα στο δεκαδικό, πολλαπλασιάζουμε κάθε δυαδικό ψηφίο του αριθμού
Διαβάστε περισσότεραΑΡΙΘΜΗΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΚΑΙ ΚΩ ΙΚΕΣ
1 ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΚΑΙ ΚΩ ΙΚΕΣ 2 Σκοπός Μέθοδοι παράστασης και ερµηνείας των ψηφιακών δεδοµένων στα υπολογιστικά συστήµατα ιάφορα αριθµητικά συστήµατα που χρησιµοποιούνται στους υπολογιστές και επεξήγηση
Διαβάστε περισσότεραΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ
ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΨΗΦΙΑΚΑ ΟΛΟΚΛΗΡΩΜΕΝΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΚΑΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΟΜΑ Α Α Αριθµητική Λογική Μονάδα των 8-bit 1. Εισαγωγή Γενικά µια αριθµητική λογική µονάδα (ALU, Arithmetic Logic Unit)
Διαβάστε περισσότεραΚεφάλαιο 8. Αριθμητική Λογική μονάδα
Κεφάλαιο 8 Αριθμητική Λογική μονάδα 8.1 Εισαγωγή Στη μηχανική υπολογιστών η αριθμητική/λογική μονάδα (ALU) είναι ένα ψηφιακό κύκλωμα το οποίο εκτελεί αριθμητικούς και λογικούς υπολογισμούς. Η ALU είναι
Διαβάστε περισσότερα6 η Θεµατική Ενότητα : Σχεδίαση Συστηµάτων σε Επίπεδο Καταχωρητή
6 η Θεµατική Ενότητα : Σχεδίαση Συστηµάτων σε Επίπεδο Καταχωρητή Εισαγωγή Η σχεδίαση ενός ψηφιακού συστήµατος ως ακολουθιακή µηχανή είναι εξαιρετικά δύσκολη Τµηµατοποίηση σε υποσυστήµατα µε δοµικές µονάδες:
Διαβάστε περισσότεραΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΙ ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ : Κ. ΠΕΚΜΕΣΤΖΗ
ΠΡΑΞΕΙΣ ΜΕ ΠΡΟΣΗΜΑΣΜΕΝΟΥΣ ΑΡΙΘΜΟΥΣ ΚΥΚΛΩΜΑΤΙΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ & ΠΑΡΑΣΤΑΣΗ ΑΡΙΘΜΩΝ Συμπλήρωμα ως προς 2 Booth, Modified Booth Reduntant αριθμητικά συστήματα Signed Digit αριθμητική Κανονική
Διαβάστε περισσότεραΚεφάλαιο 2 Κωδικοποίηση & Αποκωδικοποίηση
Κεφάλαιο 2 Κωδικοποίηση & Αποκωδικοποίηση Αριθµών & Χαρακτήρων Αποκωδικοποίηση Κωδικοποίηση Συστήµατα Αρίθµησης το υαδικό Μετατροπή από το ένα σύστηµα στο άλλο Η πρόσθεση & η αφαίρεση στο υαδικό H αφαίρεση
Διαβάστε περισσότεραΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ
ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ Κ. Δεμέστιχας Εργαστήριο Πληροφορικής Γεωπονικό Πανεπιστήμιο Αθηνών Επικοινωνία μέσω e-mail: cdemest@aua.gr, cdemest@cn.ntua.gr 3. ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΜΕΡΟΣ Β Παράσταση Προσημασμένων
Διαβάστε περισσότεραΤΙΤΛΟΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗΣ ΑΣΚΗΣΗΣ ΣΕΙΡΙΑΚΗ ΠΡΟΣΘΕΣΗ
ΑΣΠΑΙΤΕ ΤΜΗΜΑ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑΣ & ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ & μ-υπολογιστων ΤΙΤΛΟΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗΣ ΑΣΚΗΣΗΣ ΣΕΙΡΙΑΚΗ ΠΡΟΣΘΕΣΗ Θεωρητικό Μέρος Οι σειριακές λειτουργίες είναι πιο
Διαβάστε περισσότεραΠεριεχόμενα. Πρώτο Κεφάλαιο. Εισαγωγή στα Ψηφιακά Συστήματα. Δεύτερο Κεφάλαιο. Αριθμητικά Συστήματα Κώδικες
Πρώτο Κεφάλαιο Εισαγωγή στα Ψηφιακά Συστήματα 1.1 Αναλογικά και Ψηφιακά Σήματα και Συστήματα... 1 1.2 Βασικά Ψηφιακά Κυκλώματα... 3 1.3 Ολοκληρωμένα κυκλώματα... 4 1.4 Τυπωμένα κυκλώματα... 7 1.5 Εργαλεία
Διαβάστε περισσότεραΤμήμα Χρηματοοικονομικής & Ελεγκτικής ΤΕΙ Ηπείρου Παράρτημα Πρέβεζας. Πληροφορική Ι. Μάθημα 4 ο Πράξεις με bits. Δρ.
Τμήμα Χρηματοοικονομικής & Ελεγκτικής ΤΕΙ Ηπείρου Παράρτημα Πρέβεζας Πληροφορική Ι Μάθημα 4 ο Πράξεις με bits Δρ. Γκόγκος Χρήστος Κατηγορίες πράξεων με bits Πράξεις με δυαδικά ψηφία Αριθμητικές πράξεις
Διαβάστε περισσότεραΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΣΧΟΛΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥ ΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑΤΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ
ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΣΧΟΛΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥ ΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ Θεµατική Ενότητα ΠΛΗ 2: Ψηφιακά Συστήµατα Ακαδηµαϊκό Έτος 24 25 Ηµεροµηνία Εξέτασης 29.6.25 Χρόνος Εξέτασης
Διαβάστε περισσότεραΑριθμητικά Συστήματα
Αριθμητικά Συστήματα Οργάνωση Δεδομένων (1/2) Bits: Η μικρότερη αριθμητική μονάδα ενός υπολογιστικού συστήματος, η οποία δείχνει δύο καταστάσεις, 0 ή 1 (αληθές η ψευδές). Nibbles: Μονάδα 4 bit που παριστά
Διαβάστε περισσότεραΓενικά Στοιχεία Ηλεκτρονικού Υπολογιστή
Γενικά Στοιχεία Ηλεκτρονικού Υπολογιστή 1. Ηλεκτρονικός Υπολογιστής Ο Ηλεκτρονικός Υπολογιστής είναι μια συσκευή, μεγάλη ή μικρή, που επεξεργάζεται δεδομένα και εκτελεί την εργασία του σύμφωνα με τα παρακάτω
Διαβάστε περισσότερα8.1 Θεωρητική εισαγωγή
ΨΗΦΙΑΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ - ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ 8 ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΜΝΗΜΗΣ ΚΑΤΑΧΩΡΗΤΕΣ Σκοπός: Η µελέτη της λειτουργίας των καταχωρητών. Θα υλοποιηθεί ένας απλός στατικός καταχωρητής 4-bit µε Flip-Flop τύπου D και θα µελετηθεί
Διαβάστε περισσότεραΑριθμητικά Συστήματα
Αριθμητικά Συστήματα Σε οποιοδήποτε αριθμητικό σύστημα, με βάση τον αριθμό Β, ένας ακέραιος αριθμός με πλήθος ψηφίων ν, εκφράζεται ως ακολούθως: α ν-1 α ν-2 α 1 α 0 = α ν-1 Β ν-1 + α ν-2 Β ν-2 + + α 1
Διαβάστε περισσότεραΥπάρχουν δύο τύποι μνήμης, η μνήμη τυχαίας προσπέλασης (Random Access Memory RAM) και η μνήμη ανάγνωσης-μόνο (Read-Only Memory ROM).
Μνήμες Ένα από τα βασικά πλεονεκτήματα των ψηφιακών συστημάτων σε σχέση με τα αναλογικά, είναι η ευκολία αποθήκευσης μεγάλων ποσοτήτων πληροφοριών, είτε προσωρινά είτε μόνιμα Οι πληροφορίες αποθηκεύονται
Διαβάστε περισσότερα3.1 εκαδικό και υαδικό
Εισαγωγή στην επιστήµη των υπολογιστών Υπολογιστές και εδοµένα Κεφάλαιο 3ο Αναπαράσταση Αριθµών 1 3.1 εκαδικό και υαδικό εκαδικό σύστηµα 2 1 εκαδικό και υαδικό υαδικό Σύστηµα 3 3.2 Μετατροπή Για τη µετατροπή
Διαβάστε περισσότεραΠανεπιστήμιο Θεσσαλίας Τμήμα Μηχανικών Η/Υ, Τηλεπικοινωνιών και Δικτύων
Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας Τμήμα Μηχανικών Η/Υ, Τηλεπικοινωνιών και Δικτύων Οργάνωση Η/Υ Ενότητα 3η: Αριθμητικές Πράξεις και Μονοπάτι Επεξεργασίας Δεδομένων Άσκηση 1: Δείξτε πώς μπορούμε να υλοποιήσουμε ένα
Διαβάστε περισσότεραΕισαγωγή στην επιστήμη των υπολογιστών. Υπολογιστές και Δεδομένα Κεφάλαιο 4ο Πράξεις με μπιτ
Εισαγωγή στην επιστήμη των υπολογιστών Υπολογιστές και Δεδομένα Κεφάλαιο 4ο Πράξεις με μπιτ 1 Πράξεις με μπιτ 2 Αριθμητικές Πράξεις σε Ακέραιους Πρόσθεση, Αφαίρεση, Πολλαπλασιασμός, Διαίρεση Ο πολλαπλασιασμός
Διαβάστε περισσότεραΚεφάλαιο 2 Η έννοια και η παράσταση της πληροφορίας στον ΗΥ. Εφ. Πληροφορικής Κεφ. 2 Καραμαούνας Πολύκαρπος 1
Κεφάλαιο 2 Η έννοια και η παράσταση της πληροφορίας στον ΗΥ Καραμαούνας Πολύκαρπος 1 2.1Η έννοια της πληροφορίας Δεδομένα Πληροφορία Καραμαούνας Πολύκαρπος 2 2.2 ΗΥ Το βασικό εργαλείο επεξεργασίας και
Διαβάστε περισσότεραΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟΥΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΕΣ. ΜΑΘΗΜΑ 2 ο. ΑΛΓΕΒΡΑ Boole ΛΟΓΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ
ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟΥΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΕΣ ΜΑΘΗΜΑ 2 ο ΑΛΓΕΒΡΑ Boole ΛΟΓΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ 2009-10 ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟΥΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΕΣ 1 Άλγεβρα Βοοle η θεωρητική βάση των λογικών κυκλωμάτων Η άλγεβρα Βοοle ορίζεται επάνω στο σύνολο
Διαβάστε περισσότεραΕισαγωγή στην επιστήμη των υπολογιστών. Υπολογιστές και Δεδομένα Κεφάλαιο 4ο Πράξεις με μπιτ
Εισαγωγή στην επιστήμη των υπολογιστών Υπολογιστές και Δεδομένα Κεφάλαιο 4ο Πράξεις με μπιτ 1 Πράξεις με μπιτ 2 ΑριθμητικέςΠράξειςσεΑκέραιους Πρόσθεση, Αφαίρεση, Πολλαπλασιασμός, Διαίρεση Ο πολλαπλασιασμός
Διαβάστε περισσότεραΨηφιακά Κυκλώματα (1 ο μέρος) ΜΥΥ-106 Εισαγωγή στους Η/Υ και στην Πληροφορική
Ψηφιακά Κυκλώματα ( ο μέρος) ΜΥΥ-6 Εισαγωγή στους Η/Υ και στην Πληροφορική Ψηφιακά κυκλώματα Οι δύο λογικές τιμές, αντιστοιχούν σε ηλεκτρικές τάσεις Υλοποιούνται με τρανζίστορ ή διόδους: ελεγχόμενοι διακόπτες
Διαβάστε περισσότεραΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΨΗΦΙΑΚΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ. Κεφάλαιο 3
ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΨΗΦΙΑΚΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ Κεφάλαιο 3 Δυαδική λογική Με τον όρο λογική πρόταση ή απλά πρόταση καλούμε κάθε φράση η οποία μπορεί να χαρακτηριστεί αληθής ή ψευδής με βάση το νόημα της. π.χ. Σήμερα
Διαβάστε περισσότεραΎλη Λογικού Σχεδιασµού Ι
4 η Θεµατική Ενότητα : Συνδυαστική Λογική Ύλη Λογικού Σχεδιασµού Ι Κεφ 2 Κεφ 3 Κεφ 4 Κεφ 6 Συνδυαστική Λογική 2 Εισαγωγή Λογικά Κυκλώµατα Συνδυαστικά: Οι έξοδοι είναι συνάρτηση των εισόδων Ακολουθιακά:
Διαβάστε περισσότεραΚεφάλαιο 4. Λογική Σχεδίαση
Κεφάλαιο 4 Λογική Σχεδίαση 4.1 Εισαγωγή Λογικές συναρτήσεις ονομάζουμε εκείνες για τις οποίες μπορούμε να αποφασίσουμε αν είναι αληθείς ή όχι. Χειριζόμαστε τις λογικές προτάσεις στην συγγραφή λογισμικού
Διαβάστε περισσότεραΚεφάλαιο Τρία: Ψηφιακά Ηλεκτρονικά
Κεφάλαιο Τρία: 3.1 Τι είναι αναλογικό και τι ψηφιακό µέγεθος Αναλογικό ονοµάζεται το µέγεθος που µπορεί να πάρει οποιαδήποτε τιµή σε µια συγκεκριµένη περιοχή τιµών π.χ. η ταχύτητα ενός αυτοκινήτου. Ψηφιακό
Διαβάστε περισσότεραΠανεπιστήμιο Πατρών Τμήμα Φυσικής Εργαστήριο Ηλεκτρονικής. Ψηφιακά Ηλεκτρονικά. Αριθμητικά Συστήματα. Επιμέλεια Διαφανειών: Δ.
Πανεπιστήμιο Πατρών Τμήμα Φυσικής Ψηφιακά Ηλεκτρονικά Αριθμητικά Συστήματα Επιμέλεια Διαφανειών: Δ. Μπακάλης Πάτρα, Φεβρουάριος 2009 Αριθμητικά Συστήματα Δεκαδικό Σύστημα: Βάση το 10, ψηφία 10 και συντελεστές
Διαβάστε περισσότεραΜοντέλα. χαρακτηριστικά χωρίς να συνοδεύεται από λεπτοµέρειες.
Γλώσσες Περιγραφής Μοντέλα Ένα µοντέλο ενός κυκλώµατος είναι µία αναπαράσταση που παρουσιάζει χαρακτηριστικά χωρίς να συνοδεύεται από λεπτοµέρειες. Τα τυπικά µοντέλα έχουν καλά ορισµένη σύνταξη. Τα αυτόµατα
Διαβάστε περισσότεραΛογική Σχεδίαση Ψηφιακών Συστημάτων
Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας Τμήμα Πληροφορικής Λογική Σχεδίαση Ψηφιακών Συστημάτων Σταμούλης Γεώργιος georges@uth.gr Δαδαλιάρης Αντώνιος dadaliaris@uth.gr Δυαδικοί Αριθμοί Η γενική αναπαράσταση ενός οποιουδήποτε
Διαβάστε περισσότεραΣυστήματα αρίθμησης. = α n-1 *b n-1 + a n-2 *b n-2 + +a 1 b 1 + a 0 όπου τα 0 a i b-1
Συστήματα αρίθμησης Δεκαδικό σύστημα αρίθμησης 1402 = 1000 + 400 +2 =1*10 3 + 4*10 2 + 0*10 1 + 2*10 0 Γενικά σε ένα σύστημα αρίθμησης με βάση το b N, ένας ακέραιος αριθμός με n ψηφία παριστάνεται ως:
Διαβάστε περισσότεραΕισαγωγή στην Πληροφορική ΓΕΝΙΚΟ ΤΜΗΜΑ ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ TEI ΧΑΛΚΙ ΑΣ
Εισαγωγή στην Πληροφορική 1 Περιεχόµενα - Κωδικοποιήσεις - Αριθµητικά Συστήµατα 2 Ηλεκτρονικός Υπολογιστής Είπαµε ότι είναι, µία Ηλεκτρονική Μηχανή, που δουλεύει κάτω από τον έλεγχο εντολών αποθηκευµένων
Διαβάστε περισσότεραΣχεδίαση Βασικών Κυκλωµάτων. Χρ. Καβουσιανός. Επίκουρος Καθηγητής
Σχεδίαση Βασικών Κυκλωµάτων Χρ. Καβουσιανός Επίκουρος Καθηγητής Εισαγωγή Τα αριθµητικά κυκλώµατα χρησιµοποιούνται ευρέως στην σχεδίαση συστηµάτων. Data Paths Επεξεργαστές ASICs Κυρίαρχες Αριθµητικές Πράξεις:
Διαβάστε περισσότεραΣυστήματα Αρίθμησης. Συστήματα Αρίθμησης 1. PDF created with FinePrint pdffactory Pro trial version
Συστήματα Αρίθμησης Στην καθημερινή μας ζωή χρησιμοποιούμε το δεκαδικό σύστημα αρίθμησης. Στο σύστημα αυτό χρησιμοποιούμε δέκα διαφορετικά σύμβολα τα :,, 2, 3, 4, 5, 6,7 8, 9. Για τον αριθμό 32 θα χρειαστούμε
Διαβάστε περισσότεραΣχεδιασμός Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων VLSI II
Σχεδιασμός Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων VLSI II 3 η Εργαστηριακή Άσκηση Σχεδίαση και Υλοποίηση μίας ALU δύο εισόδων VHDL Εργαστήριο_2 2012-2013 1 Άδειες Χρήσης Το παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας
Διαβάστε περισσότεραΕισαγωγή στην επιστήμη των υπολογιστών
Εισαγωγή στην επιστήμη των υπολογιστών Υπολογιστές και Δεδομένα Κεφάλαιο 3ο Αναπαράσταση Αριθμών www.di.uoa.gr/~organosi 1 Δεκαδικό και Δυαδικό Δεκαδικό σύστημα 2 3 Δεκαδικό και Δυαδικό Δυαδικό Σύστημα
Διαβάστε περισσότερα6.1 Θεωρητική εισαγωγή
ΨΗΦΙΑΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ - ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ 6 ΑΠΟΚΩ ΙΚΟΠΟΙΗΤΕΣ ΚΑΙ ΠΟΛΥΠΛΕΚΤΕΣ Σκοπός: Η κατανόηση της λειτουργίας των κυκλωµάτων ψηφιακής πολυπλεξίας και αποκωδικοποίησης και η εξοικείωση µε τους ολοκληρωµένους
Διαβάστε περισσότεραΕισαγωγή στην επιστήμη των υπολογιστών. Υπολογιστές και Δεδομένα Κεφάλαιο 4ο Πράξεις με μπιτ
Εισαγωγή στην επιστήμη των υπολογιστών Υπολογιστές και Δεδομένα Κεφάλαιο 4ο Πράξεις με μπιτ 1 Πράξεις με μπιτ 2 Αριθμητικές Πράξεις σε Ακέραιους Πρόσθεση, Αφαίρεση, Πολλαπλασιασμός, Διαίρεση Ο πολλαπλασιασμός
Διαβάστε περισσότεραΑριθµητική υπολογιστών
Αριθµητική υπολογιστών Μιχάλης ρακόπουλος Υπολογιστική Επιστήµη & Τεχνολογία, #03 1 εκαδικό σύστηµα αρίθµησης Βάση το 10. 10 ψηφία: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 δεκαδικό ψηφίο εκφράζει 1 από 10 πιθανές επιλογές
Διαβάστε περισσότεραΨΗΦΙΑΚΗ ΛΟΓΙΚΗ ΣΧΕ ΙΑΣΗ
Τµήµα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών Εργαστήριο Ενσύρµατης Τηλεπικοινωνίας ΨΗΦΙΑΚΗ ΛΟΓΙΚΗ ΣΧΕ ΙΑΣΗ Μάθηµα 4: Συνδυαστική Λογική ιδάσκων: Καθηγητής Ν. Φακωτάκης 4.1 Συνδυαστικά κυκλώµατα Λογικά κυκλώµατα για ψηφιακό
Διαβάστε περισσότεραΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2006
ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2006 Μάθημα : Ψηφιακά Ηλεκτρονικά Τεχνολογία ΙΙ, Θεωρητικής Κατεύθυνσης Ημερομηνία
Διαβάστε περισσότερα4 η Θεµατική Ενότητα : Συνδυαστική Λογική. Επιµέλεια διαφανειών: Χρ. Καβουσιανός
4 η Θεµατική Ενότητα : Συνδυαστική Λογική Επιµέλεια διαφανειών: Χρ. Καβουσιανός Λογικά Κυκλώµατα Ø Τα λογικά κυκλώµατα διακρίνονται σε συνδυαστικά (combinational) και ακολουθιακά (sequential). Ø Τα συνδυαστικά
Διαβάστε περισσότερα