Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...
Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...
Топ:
Генеалогическое древо Султанов Османской империи: Османские правители, вначале, будучи еще бейлербеями Анатолии, женились на дочерях византийских императоров...
Характеристика АТП и сварочно-жестяницкого участка: Транспорт в настоящее время является одной из важнейших отраслей народного...
Когда производится ограждение поезда, остановившегося на перегоне: Во всех случаях немедленно должно быть ограждено место препятствия для движения поездов на смежном пути двухпутного...
Интересное:
Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов: Изучение оползневых явлений, оценка устойчивости склонов и проектирование противооползневых сооружений — актуальнейшие задачи, стоящие перед отечественными...
Финансовый рынок и его значение в управлении денежными потоками на современном этапе: любому предприятию для расширения производства и увеличения прибыли нужны...
Принципы управления денежными потоками: одним из методов контроля за состоянием денежной наличности является...
Дисциплины:
2017-12-09 | 456 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Структура матричных умножителей тесно связана со структурой математических выражений, описывающих операцию умножения.
Пусть имеются два целых двоичных числа без знаков Am=am-1…a0 и Bn=bn-1…b0. Их перемножение выполняется по известной схеме «умножение столбиком». Для четырехразрядных чисел, т.е. m=n=4 имеем:
Как видно, произведение выражается числом Pm+n=pm+n-1pm+n-2…p0.
Члены вида aibj, где i=0…(m-1) и j=0…(n-1) вырабатываются параллельно во времени конъюнкторами. Их сложение в столбцах составляет основную операцию для умножителя и определяет почти целиком время перемножения.
Матричные блоки могут быть просто множительными блоками (МБ) или множительно-суммирующими (МСБ).
МСБ реализуют операцию P=Am×Bn + Сm + Dn, т.е. добавляет к произведению два слагаемых: одно разрядности m, совпадающей с разрядностью множимого, другое разрядности n, совпадающей с разрядностью множителя.
МСБ для четырехразрядных сомножителей без набора конъюнкторов, вырабатывающих члены вида aibj, показан ниже на рисунке. Для одноразрядного сумматора принято обозначение (рис. б).
Максимальная длительность умножения – сумма задержек сигналов в конъюнкторах для выработки членов aibj и задержки в наиболее длинной цепочке передачи сигнала в матрице одноразрядных сумматоров, равной 2n-1 (m+m-1 в общем случае). Таким образом, задержка МСБ: t=tK+(2n-1)tSM, где tK – задержка конъюнктора.
Что касается МБ, то от схемы МСБ схема МБ отличается тем, что в ней отсутствуют сумматоры правой диагонали, т.к. при Cm=0 и Dn=0 они не требуются.
Преобразователи кодов.
Как известно, операция вычитания в вычислительных устройствах заменяется операцией сложения с отрицательным числом, представленном в одном из кодов – дополнительном или обратном.
|
Преобразователь прямого кода в обратный:
В прямом двоичном коде XПР=XЗНXn-1…X1 один разряд, обычно старший, отображает знак числа, остальные – значение цифровых разрядов; при этом для положительного числа XЗН=0, а для отрицательного XЗН=1. Обратный код положительного двоичного числа совпадает с прямым кодом, а для отрицательного числа цифровые разряды прямого кода инвертируются.
В процессе преобразования прямого кода в обратный значение знакового разряда XЗН используется в качестве управляющего сигнала, который обеспечивает получение следующего выражения: , где Yi – значение i- го разряда обратного кода; Xi – значение i- го разряда положительного входного числа (XЗН =0); - значение i- го разряда отрицательного входного числа ().
Схема, например, пятиразрядного преобразователя прямого кода в обратный, построенная на элементах «Исключающее ИЛИ» соответственно выражению, показана на рисунке
Преобразователь прямого кода в дополнительный:
Дополнительный код положительного двоичного числа совпадает с его прямым и обратным кодами. Дополнительный код отрицательного двоичного числа образуется из его обратного кода добавлением к младшему разряду единицы. Таким образом, операция преобразования прямого кода в дополнительный не является поразрядной и выполняется значительно сложнее, чем получение обратного кода.
Знаковый разряд прямого кода используется в качестве управляющего сигнала: если XЗН =0, то выходной код повторяет значение входного; при XЗН =1 реализуется преобразование согласно формуле:
(*)
Таким образом, для получения i- го разряда дополнительного кода нужно сложить по модулю 2 код этого разряда с дизъюнкцией всех предыдущих младших разрядов.
Схема преобразователя прямого кода в дополнительный на основе выражения (*) показана на рисунке ниже. Данный преобразователь характеризуется высоким быстродействием. Время установления выходного кода определяется тремя задержками распространения сигнала, однако по мере возрастания номера разряда линейно возрастает и требуемое число входов используемых элементов ИЛИ.
|
Еще один вариант схемы представлен ниже.
Здесь используются только двухвходовые элементы ИЛИ, при этом дизъюнктивная сумма переменных образуется последовательным способом. В такой реализации схема преобразователя упрощается, однако время установления выходного кода существенно увеличивается.
Практическое правило получения дополнительного кода состоит в том, что справа от первой единицы (учитывая и саму единицу) в прямом коде числа значения разрядов – неизменны, а слева от единицы (кроме знакового) - инвертируются. Например, для прямого кода 10100100 дополнительным будет код 11011100.
Для преобразования в дополнительный код многоразрядных двоичных чисел часто используют перевод числа в обратный код с последующим прибавлением единицы к его младшему разряду с помощью сумматора.
|
|
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...
История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...
Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!