Утворилося 3 контури. Два контури по два елементи і один контур з чотирьох елементів.
Для запису структурної формули в базисі І-НЕ будемо використовувати закон подвійного заперечення () і закон де Моргана ().
Структурна схема КС в базисі І-НЕ наведена на малюнку 1.
Малюнок 1. Структурна схема КС в базисі І-НЕ
Багаторозрядні суматори з прискореним переносом.
Сумматором - називається комбінаційний логічний пристрій, призначений для виконання операції арифметичного додавання чисел в двійковому коді.
Схема прискореного перенесення - логічна схема для обчислення сигналу прискореного перенесення. Застосовується в суматорах з прискореним переносом.
Зазвичай схеми прискореного переносу роблять для групи з 4-х розрядів. Час обчислення сигналів перенесення C1, C2, C3 і C4 з вхідних сигналів однакове і становить 3 * dt (1 * dt - обчислення сигналів pi і gi і 2 * dt - обчислення сигналів перенесення). При цьому час складання в групі з 4-х розрядів одно:
t4 = tc + ts = 3 * dt + 2 * dt = 5 * dt, де
tc - час обчислення сигналу переносу,
ts - час обчислення сигналу суми по модулю.
У суматорах з більшою розрядністю групи по 4 розряду включають послідовно і додають схеми прискореного переносу другого і третього рівня.
1. в 64-х розрядному сумматоре зі схемами прискореного перенесення тільки першого рівня час складання становить:
t64 = 16 * t4 = 16 * 5 * dt = 90 * dt, прискорення складання в 191/90 = 2,12 рази.
2. в 64-х розрядному сумматоре зі схемами прискореного перенесення тільки першого і другого рівня час складання становить:
t64 = 3 * dt + 3 * dt * 4 + 3 * dt = 18 * dt, прискорення складання в 191/15 = 10,61 рази.
3. в 64-х розрядному сумматоре зі схемами прискореного перенесення першого, другого і третього рівня час складання становить:
t64 = 3 * dt + 3 * dt + 3 * dt + 3 * dt = 12 * dt, прискорення складання в 191/12 = 15,91 рази.
Згідно таблиці перемикань, в загальному випадку для сигналу перенесення будь-якого i-го розряду справедливо співвідношення:
Таблиця 3. Таблиця перемикань
Величини gi, ri обчислюються як проміжних результатів і в повному суматорі. Сенс цих величин пояснюється зовсім просто. Сигнал gi виробляється тоді, коли в даному розряді перенесення відбувається через комбінації вхідних змінних ai, bi. Тому його називають функцією генерації перенесення. Сигнал Pi показує, чи передається отриманий в молодшому розряді сигнал перенесення Ci далі. Тому він називається функцією поширення перенесення.
Користуючись виразом (1), можна вивести наступні формули для обчислення сигналів перенесення:
Очевидно, що хоча отримані вирази досить складні, часом формування сигналу перенесення в будь-який розряд за допомогою допоміжних функцій визначається тільки часом затримки поширення сигналу на двох елементах. Ці функції реалізуються спеціальним комбінаційною пристроєм - схемою прискореного перенесення.
На рис. 2 зображена схема пристрою паралельного перенесення в групі з чотирьох розрядів. Ця схема реалізує систему рівнянь (2).
Малюнок 2 Схема прискореного перенесення
Схема випускається в інтегральному виконанні.
Додавання чисел, що містять більше чотирьох розрядів, можна реалізувати підключенням декількох четирехразярадних сумматоров.
Схема і принцип роботи
Малюнок 3. Паралельне АЦП
Вхідний сигнал подається на інвертують входи компараторів (DA1-DA8), з'єднані паралельно. На неінвертуючий входи цих компараторів подаються опорні напруги з дільника напруги на опорах R1-R9, на кожен компаратор подається опорна напруга, що відрізняється від сусідніх на крок квантування. Кількість включених компараторів перетворюється в двійковий код за допомогою пріоритетного шифратора DD1
· Високу швидкодію, що досягає десятків наносекунд.
· Велика складність (кількість компараторів в схемі дорівнює числу рівнів квантування, і так само 2n де n - розрядність вихідного коду
· Висока вартість - через високу вартість;
· І, як наслідок, невисока точність (8-10 двійкових розрядів)