Динамо-машины  Обратные коды 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 [ 68 ] 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189

-- г- gJlH

fs ejfs 4

11 .ij 1

9* s

Рис. 2-31. Сокращенный вариант построения сверхпараллельного сумматора.

отсутствия цепей формирования D() и т. д. Таким образом, если в сверхпараллельном сумматоре используются подготовительные функции до i-ro порядка включительно, то потеря времени в сокращенной схеме эквивалентна удлинению цепи переносов на i (р - 1) разрядов. Поскольку обычно I = 1 ~- 2, а р = 4 -ь- 6, эта потеря в быстродействии не очень значительна. Зато сокращение количества, оборудования очень велико: как видно из рис. 2-29, именно формирование функций D требует наибольшего оборудования, а функции R, используемые в сокращенной схеме, можно получить сравнительно просто.

Заметим здесь еще, что, хотя в литературе схемы сверхпараллельных сумматоров обсуждаются обычно лишь применительно к двоичной системе счисления, все приведенные построения можно в равной мере применить и, ркажем, в десятичном сумматоре, если каждый его разряд построен в соответствии с рис. 2-25, т. е. если в каждом разряде формируются подготовительные функции нулевого порядка D и R (или только R для сокращенной схемы).

2.5.3, Параллельно-параллельные сумматоры. Внешне к схемам сверхпараллельных сумматоров весьма близки так называемые параллельно-параллельные сумматоры*) (удачна ли эта терминология, мы здесь не обсуждаем). Однако, как мы увидим из дальнейшего, по асимптотическим оценкам сверхпараллельные и параллельно-параллельные схемы различаются между собой весьма значительно.

Параллельно-параллельная схема может быть использована тогда, когда применяются логические элементы с большим числом входов и большой нагрузочной способностью. Например, если бы элементы laquo;и raquo; и laquo;или raquo; обладали этим свойством, то сигналы переноса gj- для всех т разрядов сумматора можно было бы формировать по следующим

*) См. R о W е W. D., А New Approach to High-Speed Logic. Proc. West. Joint Comput. Conf., San Francisco, Calif., 1959. New York, 1959, стр. 277-283.

уравнениям:

eaD.+R.D+RsRDi+RsRRiei,

- Dm-l + Rm-xDm-2 + Rm-lRm-iDm-s + - + Rm-lRm-z -RiDi + Rm-lRm-2 Rli,

где Ri, Di - подготовительные функции нулевого порядка, сформированные в i-u разряде, - сигнал переноса в младший разряд, поступающий от схемы управления или по цепи кругового переноса (в обычном суммировании = 0), т - количество разрядов в суммируемых грслах. Уравнения эти получаются таким же путем, как на стр. 205 нами было получено выражение для переноса из старшего разряда группы Ek+p = fe+p+i через подготовительные функции R я D я перенос в младший разряд

группы gfe+i.

Если бы цепь переносов была построена в соответствии с этими уравнениями, то формирование сигналов переноса по всем разрядам происходило бы одновременно и занимало столько времени, сколько требуется для срабатывания двух логических ступеней laquo;и raquo;- laquo;или raquo;. Однако для этого необходимы элементы laquo;и raquo; и элементы laquo;или raquo;, имеющие по т входов (см. уравнения для е), а выходные элементы в схемах формирования R и D должны выдерживать

нагрузку в примерно (-) входов элементов laquo;и raquo; (функция

Ri используется на входах 1-(т -1) элементов laquo;и raquo;, функция Ri - в 2 (т - 2) элементах, функция Rs - в 3 (т - 3) элементах,..., функция Rm-i - в (т - !) 1 элементах; максимальная нагрузка приходится на средние разряды).

Ясно, что при использовании обычных диодных логических элементов и при обычном количестве двоичных разрядов т создание таких схем мало реально (хотя, скажем, в десятичной системе, где количество разрядов т порядка