Сумматор
В отличие от полусумматора сумматор учитывает перенос из предыдущего разряда, поэтому имеет не два, а три входа.Чтобы учесть перенос приходится схему усложнять. По-сути она получается, состоящей из двух полусумматоров.
Рассмотрим один из случаев. Требуется сложить 0 и 1, а также 1 из переноса. Сначала определяем сумму текущего разряда. Судя по левой схеме ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, куда входят a и b, на выходе получаем единицу. В следующее ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ уже входят две единицы. Следовательно, сумма будет равна 0.
Теперь смотрим, что происходит с переносом. В один вентиль И входят 0 и 1 (a и b). Получаем 0. Во второй вентиль (правее) заходят две единицы, что дает 1. Проход через вентиль ИЛИ нуля от первого И и единицы от второго И дает нам 1.
Проверим работу схемы простым сложением 0 + 1 + 1 = 10. Т.е. 0 остается в текущем разряде, и единица переходит в старший. Следовательно, логическая схема работает верно.
Работу данной схемы при всех возможных входных значениях можно описать следующей таблицей истинности.
Триггер. Важнейшей структурой единицей оперативной памяти компьютера , а также внутренних регистров процессора является триггер. Это устройство позволяет запоминать, хранить и считывать информацию.Триггер можно построить из двух логических элементов «ИЛИ» и двух элементов «НЕ».
В обычном состоянии на входы триггера подан сигнал 0, и триггер хранит 0. Для записи 1 на вход S (установочный) подается сигнал 1. Последовательно рассмотрев прохождение сигнала по схеме, видим, что триггер переходит в это состояние и будет устойчиво находиться в нем и после того , как сигнал на выходе S исчезнет. Триггер запомнил 1, то есть с выхода триггера Q можно считать 1.
Для того чтобы сбросить информацию и подготовиться к приему новой, подается сигнал 1 на выход R (сброс), после чего триггер возвратится к исходному «нулевому» состоянию.
Методика обучения данной теме в школьном курсе информатики
Босова 8 класс, 5ч, рассматрвиает коньюнктор, дизъюнктор и инвентор. Построение с помощью их логических схем.
Семакин ?
Угринович 9кл, 4ч. Базовые логические элементы. Сумматор двоичных чисел. Практическая работа «Модели электрических схем логических элементов "И", "ИЛИ" и "НЕ"»
Устройство компьютера: центральный процессор, внутренняя и внешняя память, системная плата. Способы передачи информации в компьютерных линях связи.
Устройство центрального процессора.
Тракт данных состоит из регистров (обычно от 1 до 32), арифметико-логического устройства (АЛУ) и нескольких соединительных шин.
АЛУ выполняет сложение, вычитание и другие простые операции над входными данными и помещает результат в выходной регистр. Содержимое этого выходного регистра может записываться обратно в один из регистров или сохранятся в памяти, если это необходимо.
Тракт данных обычной фон-неймановской машины
Центральный процессор выполняет каждую команду за несколько шагов:
- вызывает следующую команду из памяти и переносит ее в регистр команд;
- меняет положение счетчика команд, который после этого указывает на следующую команду;
- определяет тип вызванной команды.
- если команда использует слово из памяти, определяет, где находится это слово;
- переносит слово, если это необходимо, в регистр центрального процессора;
- выполняет команду;
- переходит к шагу 1, чтобы начать выполнение следующей команды.
Такая последовательность шагов (выборка – декодирование – выполнение) является основой работы всех процессоров.
Внутренние регистры процессора
Количество битов данных, которые может обработать процессор за один прием, характеризуется разрядностью внутренних регистров. Регистр – это, по существу, ячейка памяти внутри процессора; например, процессор может складывать числа, записанные в двух различных регистрах, а результат сохранять в третьем регистре. Разрядность регистра определяет количество разрядов обрабатываемых процессором данных, а также характеристики программного обеспечения и команд, выполняемых чипом. Например, процессоры с 32-разрядными внутренними регистрами могут выполнять 32-разрядные команды, которые обрабатывают данные 32-разрядными порциями, а процессоры с 16-разрядными регистрами этого делать не могут. Во всех современных процессорах внутренние регистры являются 32-разрядными. Процессор Itanium имеет 64-разрядные внутренние регистры, которые необходимы для более полного использования функциональных возможностей новых версий операционных систем и программного обеспечения.