Расчет времени выполнения операции сложения, вычитания десятичных чисел - Конструирование СВТ

Время выполнения операций определяется задержкой на переключение элементов на пути следования сигнала.

В табл. 2.5 представлено среднее время срабатывания каждой МКС.

Сигнал разрешения приема регистров КР1533ИР35 (D23, D24) будет выдаваться (т. к. путь прохождения сигнала от дешифраторов КР1533ИД3 (D2?D5) до конъюнктора К1533ЛИ6 (D22.1) одинаков, то рассчитываем для дешифратора КР1533ИД3 (D2), дизъюнкторов КР1533ЛЛ4 (D7, D14.1, D16.1, D19.1, D19.2, D21.1), для элементов "стрелка Пирса" КР1533ЛЕ1 (D18.1,) и КР1533ЛЕ4 (D11.1)):

TЗ. ср. Пр. Рг D23, D24 (КР1533ИР35) = tЗ. КР1533ИД3 (D2) + tЗ. КР1533ЛЛ4 (D7) + + tЗ. КР1533ЛЕ4 (D11.1) + tЗ. КР1533ЛЛ4 (D14) + tЗ. КР1533ЛЛ4 (D16.1) + + tЗ. КР1533ЛЕ1 (D18.1) + tЗ. КР1533ЛЛ4 (D19.1) + tЗ. КР1533ЛЛ4 (D19.2) + + tЗ. КР1533ЛЛ4 (D21.1) + tЗ. КР1533ЛИ6 (D22.1) = 33 + 10,5 + 12 + 10,5 + 10,5 + 11 ++ 10,5 + 10,5 = 108,5 нс.

Сигнал Сложение/Вычитание формируется после срабатывания элемента М2 КР1533ЛП5 (D26.3) и триггера КР1533ТМ2 (D29.1):

TЗ. знак = tЗ. КР1533ЛП5 (D26.3) + tЗ. КР1533ТМ2 (D29.1) = 13 + 15,5 = 28,5нс

Регистры КР1533ИР35 (D42, D43) примут операнды в зависимости от знака через:

TЗ. ср. Пр. Рг D42, D43 (КР1533ИР35) = tЗ. КР1533ТМ2 (D25) + tЗ. КР1533ЛП5 (D26.1) + tЗ. КР1533ЛИ1 (D27.1, 2), КР1533ЛН1 (D28.1) + tЗ. КР1533ЛП5 (D26.2), КР1533ЛН1 (D28.2) + tЗ. КР1533ЛН1 (D28.3) + tЗ. КР1533ЛИ1 (D30?D37) + tЗ. КР1533ЛП5 (D38?D41) + + tЗ. КР1533ИР35 (D42, D43) = 15,5 + 13 + 12 + 13 + 12 + 12 + 13 +15 = 105,5 нс.

Путь прохождения сигнала при выполнении сложения и вычитания десятичных чисел одинаковый: элементы М2 КР1533ЛП5 (D26.4, D45, D46, D81, D82), конъюнкторы КР1533ЛИ1 (D27.3, D27.4, D47?D51, D56, D57, D60, D63, D64, D69?D72, D75, D76, D83?D86, D89, D90, D93, D94) и КР1533ЛИ6 (D100), инверторы КР1533ЛН1 (D28.4, D28.5, D97), регистры КР1533ИР35 (D42, D43, D52, D61) и КР1533ИР16 (D44, D53?D55, D65?D68, D77?D80, D87, D88, D95, D96), сумматоры К555ИМ6 (D53, D54, D58, D59, D73, D74, D91, D92) и триггеры КР1533ТМ2 (D62).

Пользуясь данными из табл.2.5 определим время выполнения операций сложения и вычитания десятичных чисел:

TЗ. = tЗ. КР1533ИР16 (D44, D55) + tЗ. КР1533ЛП5 (D45?D48, D51, D60) + + tЗ. К555ИМ6 (D53, D54) + tЗ. КР1533ЛИ1 (D49, D50, D56, D57) + tЗ. КР1533ИР35 (D52, D61) + + tЗ. К555ИМ6 (D58, D59) + tЗ. КР1533ТМ2 (D62?D64, D27.3) + tЗ. КР1533ИР16 (D65?D68) + + tЗ. КР1533ЛИ1 (D69?D72) + tЗ. К555ИМ6 (D73, D74) + tЗ. КР1533ЛИ1 (D75, D76) + + tЗ. КР1533ИР16 (D77, D78) + tЗ. КР1533ЛП5 (D81, D82) + tЗ. КР1533ЛИ1 (D83, D84) + + tЗ. КР1533ИР16 (D79, D80, D87, D88) + tЗ. КР1533ЛИ1 (D85, D86, D89, D90) + + tЗ. К555ИМ6 (D91, D92) + tЗ. КР1533ЛИ1 (D93, D94) + tЗ. КР1533ИР16 (D95, D96) + + tЗ. КР1533ЛП5 (D28.4, D97, D98) + tЗ. КР1533ЛИ6 (D100, D99.1) + + tЗ. КР1533ЛП5 (D26.4, D27.4) + tЗ. КР1533ЛН1 (D28.5) = 28 + 13 + 21 +12 + 15 + 21 + + 15,5 + 28 + 12 + 21 + 12 + 28 +13 + 12 + 28 + 12 + 21 + 12 + 28 + 13 + + 18 + 13 + 12 = 408,5 нс

Время выполнения операции сложения и вычитания десятичных чисел от приема входных кодов до выдачи результата и признаков результата на шину информационную выходную (ШИВых):

TЗ. полная = tЗ. ср. Пр. Рг D23, D24 (КР1533ИР35) + tЗ. ср. Пр. Рг D42, D43 (КР1533ИР35) + tЗ. = 108,5 + 105,5 + 408,5 = 622,5 нс

График подачи управляющих сигналов представлен на рис. 2.6

Все расчеты на время выполнения операции сложения, вычитания десятичных чисел были проделаны для определения частоты подачи входных кодов на вход арифметического устройства.

Частота подачи входных операндов на вход арифметического устройства для выполнения операций сложения и вычитания десятичных чисел рассчитывается по формуле:

FВх ? 1/tЗ. полная (2.6.3)

FВх ? 1/622,5 нс = 1/622,5 * 10-9 с = 1606426 Гц ? 1,6 МГц.

Таблица 2.5

Среднее время срабатывания используемых микросхем [6]

Обозначение микросхемы

Tз. ср, нс

К1533ИД3

33

КР1533ИЕ9

20,5

К555ИМ6

21

КР1533ИР16

28

КР1533ИР35

15

К1533ЛЕ1

11

КР1533ЛЕ4

12

КР1533ЛИ1

12

КР1533ЛИ6

18

КР1533ЛЛ4

10,5

КР1533ЛН1

12

КР1533ЛП5

13

КР1533ТМ2

15,5

Похожие статьи




Расчет времени выполнения операции сложения, вычитания десятичных чисел - Конструирование СВТ

Предыдущая | Следующая