Применение ТТЛ и КМОП (944147), страница 20
Текст из файла (страница 20)
133. Преобразоватеп» двоичного вода чисел до 255 в двоична-деслтичный оаз бб зг бб бгп гм га ба ва бап гап бао аонппб оззпот Рис. 134. Преобразоватеп» двоичного иода чисел до 5 Г Г в двоична-десятичный МИКРОСКГМЫ СИРИЙ ГГЛ 1.4.4. Сумматоры и другие элементы Как известно, основная операция в цифровых вычислительных машинах — сложение. Все другие арифметические операции — вычитание, умножение, деление — сводятся к сложенинг. Операция сложения двоичных чисел производится с использованием сумматоров, полу- сумматоров и сумматоров по модулю 2. Микросхема ЛП5 (рис. 135) — четыре независимых сумматора по модулю 2, каждый из которых работает следующим образом. Если на обоих входах элемента, иапргимер 1 и 2, лог.
Π— на вьгходе 3 лог. О. Если па одном из входов лог. О, на другом лог, 1, на выходе лог. 1, если на обоих входах лог. 1 —. па выходе лог. О. К 155ЛП5. К555ЛП\. КР1533ЛП5. КР53 МП5 К555ИП5. КР1535ИП5 КР5ПИП5 к555лп!г КРВИПг — Дх 51 Дб ФЗ 5 1 5 Рис. 135. Микроскемм попусуммоторов В состав микросхемы К155ИП2 (рпс. 135) входят восьмивходовый сумматор по модулю 2, обозначенный 5М2, инвертор и два логических элемента И-ИЛИ-НЕ. Восьмпвходовый сумматор по модулю 2 работает аналогично двувходовом 1: если на его входах четное число сигналов с уровнем лог.
1, на выходе лог. О. если число единиц на входах нечетное, на выходе лог. 1. Остальные элементы позволяют объединять микросхемы между собой для увеличения числа входов. При подаче лог. 1 на вход 3, лог. О на вход 4, уровень на выходе 5 будет соответствова35 выходному уровню сумматора 5М2, на выходе 6— его инверсии. Если уровни на входах 3 и 4 изменить на противоположные, уровни на выходах 5 и 6 изменятся ца противоположные, Микросхема К555ИП5 (рис.
135) — девятивходовый сумматор по модулю 2. Выходной сигнал на прямом выходе 6 соответствует лог. 1 при нечетном числе лог, 1 на входах микросхемы и равен лог. О в противном случае, Сигнал на инвершюм выходе всегда протцвофазен сигналу на прямом. Микросхему К555И П5, тзк гке как К155ИП2, можно использовать ' для формирования разряда контроля четности при передаче данных МИКРОСХЕМЫ КОМБИНАЦИОННОГО ТИПА СРЕДНЕЙ СТЕПЕНИ ИНТЕГРАЦИИ 109 или при записи в память или на какие-либо носители данных, а также при проверке данных, снабженных контрольным разрядом, при их приеме или считывании из памяти или с 1юсителей данных.
Микросхема К555ЛП12 (рис. 135) — четыре двухвходовых сумматора по модулю 2 с откры- Ю тв 5 я~ 5.1 тым коллектором. Логика работы элементов такая же, как и у элементов микросхем ЛП5. Возможность объединения выходов элементов позволяст использовать микросхему для сравнения кодов чисел на равснсгво (рвис. 136). Одно из сравниваемых чисел должно быть представлено прямым кодом, другое — инвертированным. При равенстве чисел на входзх каждого из пп~ ктивпа ппи и вв вп в вп Р 13Б Сквиас,„элементов бУдУт неодинаковые логические уровни, на выходах элементов и, следовательно, на их общем выходе — лог. 1.
Если хотя бы в одном разряде коды будут различаться, сигналы на входах соответствующего элемента совпадут и на объединенном выходе сформируется лог. О. Напомним основные свойства двоичных сумматоров. Каждый разряд двоичного сумматора (его также называют полнылт сумматором) имеет три входа (А и  — для слагаемых, С вЂ” сигнала переноса от предыдущего разряда) и два выхода (5 — суммы и Р— сигнала перепаса в следуютций разряд).
Работа сумматора иллюстрируется табл. 6. Входы А, В, С, вообще говоря, равноправны. Сигнал суммы 5 принимает значение лог. 1 при нечетном числе единиц на входах А, В и С и лог. О при четном, как и в рассмотренных выше полусумматорах. Сигнал переноса Р равен лог. 1 при числе единиц на входах, равном 2 или 3. Интересным свойством табл, 6 является ее симметрия; замена О на 1, и наоборот не нарушает ее истинности. Это свойство используется для упрощения схем сумматоров.
Микросхемы К155ИМ1, К155ИМ2 и К155ИМЗ вЂ” соответствснно одноразрядный, двухразрядный и четырехразрядттый полные сумматоры. На рис. 137 приведена схема микросхемы К155ИМ1. Ее основу таблица Б ыв МИКРОСХЕМЫ СЕРИЙ 7ТЛ РР5 РР5 Рис. !37. Микроскема К155ИМ ! составляют два многовходовых элемента И-ИЛИ-НЕ.
Сигнал переноса (инверсный) формируется на выходе Р, если хотя бы на двух входах сумматора имеется уровень лог, 1. При А = В = 1 включается нижний элемент И 006, при А = С = 1 включается средний элсмент РР6, при В = С = 1 включается верхний элсмент. Сигнал переноса формируется, конечно, и при А = В = С = 1.
Сигнал суммы формируется в случае, ссли А = В = С =- 1 и включается нижний логичсский элемент И 005. Сигнал суммы формируется также и в том случае, когда есть хотя бы одна единица на входах А, В, С и нет сигнала на выходе переноса (Р =- 1, включается один из трсх верхних элементов И 005).
Поскольку сигнал переноса формируется в том случае, когда среди входных сигналов число единиц две или три, второй случай формирования сигнала суммы соответствует одной и только одной единице среди входных сигналов. Если на всех входах сигвю5ы отсутствуют (А = В = С = О), выходные сигналы также отсутствуют: 5 = О, Р =- 1 (Р - 0). Входные сигналы А и В могут быть поданы не только в прямом коде (входы 8 и 9 для А, 12 и 13 для В), но и в инверсном (входы 11 для А и 2 для В).
При использовании инверсных входных сигналов входы 8, 9, 12 и! 3 следует соединить с общим проводом, а при использовании прямых сигналов — попарно соединить выводы 1О и 11, 1 и 2. Элементы 001 и ?)Р2 микросхемы имеют открытый коллекторный выход, поэтому выводы 1О и 1 можно использовать или как выходы элементов 0Р1 н РР2, или как входы, превращая>щие элементы 001 и 002 типа И-НЕ в элементы И-ИЛИ-НЕ подключением к этим выводам выходов микросхемы К155ЛА8. В любом случае использования выводов 1О и 1 меРкду ними и полюсом питания необходимо включать резисторы сопротивлением 1...2 550м.
МИКРОСХЕМЫ КОМБИНАЦИОННОГО ТИПА СРЕДНЕЙ СТЕПЕНИ 55НТЕГРАЦИИ !! 1 Рис. 138. Соединение двух микросхем К155ИМ1 К7яна К555хн5 К 5н 5 в р 6. Т 75 х 5н В о 5 — С р.7Д К55Я7НК К755ИН7 Рис. 139. Микросхемы полных суммасорое; К155ИМ2, К155ИМЗ, К555ИМ5, К555ИМБ При соединении микросхем К155ИМ1 в многоразрядный сумматор (рис. 138) используется описанное выше свойство симметрии полного сумматора относительно замены входных и выходных сигналов инверсными. В первом разряде входные сигналь! подаются на прямыс входы ))1)1, выходной сигнал суммы снимается с прямого выхода 5,с5игнал переноса — с единственного (инверсного) выхода Р.
На второй разряд сумматора входные с5игналы А и В подаются па инверсные входы, на прямой вход С подается инверсный сигнал переноса с первого разряда, выходной прямой сигнал суммы формируется на инверсном выходе 5, выходной прямой сигнал переноса — на инверсном выходе Р. Третий разряд сумматора работает так же, как и псрвый, четвертый — как второй, и т. д. Такое чередование реж5иь5а работы одноразрядных сумматоров обеспечивает минимальную задержку распространения сигнала в салюй длинной цепи — в цепи формирования сигнала переноса. Микросхема К155ИМ2 (рис.
139) представляет собой объединение двух микросхем К155ИМ1, соединенных в соответствии с рис. 138 с исключенными неиспользуемым!и инверторами. Микросхема К155ИМЗ (рис. 139) соответствует двум микросхемам К155ИМ2, в которых выход переноса первой микросхемы соединен с входом С второй. МИКРОСХЕМЫ СЕРИЙ ГГЛ П2 Рис. ~40. Михросхемо СП1 аа5 ааг аа5 - ааг Х55Ю75 В Вд Х В Х=В Х В Рис. 1и К Соединение михросхем СП1 Микросхема К555ИМ5 — два полных одноразрядных сумматора (рис. 139), каждый из которых имеет три входа (А и  — для подачи двух слагаемых, С вЂ” переноса от предыдущего разряда) и два выхода (5 — суммы, Р— переноса).
Микросхема К555ИМ6 (рис. 139) — полный четырехразрядный двоичный сумматор. Ее логика работы соответствует логике работы лгикросхемы К555ИМЗ вЂ” на входы А1 — А8 подается код одного из суммнруемых чисел (А1 — младший разряд, А8 — старший), на входы В1 — В8 — код второго числа, на вход С вЂ” перенос от предыдущей микросхемы.
Код суммы формируется на выходах 51 — 58, перенос — на выходе Р У микросхемы, суммгирующейг младшгие разряды многоразрядных двоичных чисел, вход С следует соединить с общим проводом. Микросхема К555СП1 (рис. 140) служит для сравК555саг химки пения кодов двух четырехразрядных двоичных или хааггса5 и двух одноразрядных двоично-десятичных чисел. Коды хс вх, сравниваемых чисел подагот на входы А1 — А8 ХВ и В1 — В8. Если число, код которого подан на входы 55 А1 — А8, больше числа, код которого подан на входы И 85 В1 — В8, на выходе > микросхемы появляется лог.
1, на ВВ выходах = и < — лог. О. Если код числа А меньше кода 5 5 ' ' В числа В, лог. 1 появляется на выходе <, на выходах = ги > — лог. О. Если коды, поданные на входы А и В, равны, микросхема передает на свои выходы сигналы со входов >, < и =, если на этих входах только одна лог. 1. На рис. 141 показано соединение микросхем К555СП1 в многоразрядное устройство сравнения. Микросхемы К555СП1 могут найти применение в устройствах опрсделенгия равенства или знака разности двух чисел, в устройствах автопогиска записей в магнитофонах, в таймерах и других случаях. Если необходимо только определить, равны или не равны сравниваемые коды, входы > и < всех микросхем можно не соединять МИКРОСКЕМЫ КОМБИНАЦИОННОГО ТИПА СРЕДНЕИ СТЕПЕНИ ИНТЕГРАЦИИ с выходами предыдущих микросхем, а соединить с оо>цим проводом, как это сделано со входамн микросхемы РР1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
