Чтобы определить быстродействие необходимо рассчитать минимальный период и максимальную частоту тактовых импульсов.
Для расчета среднего времени быстродействия используют формулу:
tср.зд = (t0.1ср.зд.р+t0=1.0ср.зд.р)/2
где. t0.1ср.зд.р - время задержки распространения сигнала от входа к выходу логического элемента при включении, нс;
t1.0ср.зд.р - время задержки распространения сигнала от входа к выходу логического элемента при выключении, нс.
Рассчитаем среднее время задержки для микросхем ИП3:
tср.зд = 80 нс
Так как все микросхемы ИПЗ соединены параллельно, то время задержки у всех микросхем ИПЗ будет одинаковое.
Рассчитаем среднее время задержки для микросхемы ИП4:
tcp.зд= 34,5 нс
Рассчитаем среднее время задержки для микросхемы ИР23:
tcp.зд= 17 нс
Рассчитаем среднее время задержки для микросхемы ТМ2:
tcp.зд= 16 нс
Просуммировав среднее время задержки распространения сигнала во всех узлах устройства, определили минимальный период, который равен:
Tмин = 147,5 нс.
Для того, чтобы определить максимальную частоту, необходимо воспользоваться формулой:
|
|
f = 1/ t ср.зд.
Максимальная частота будет равна: F= 6,8 МГц
Для расчета средней потребляемой мощности каждой микросхемы используют формулу: Р = Uи.п.*Iпот;
Рассчитаем среднюю потребляемую мощность микросхемы ИП3:
Так как в схеме используется 4 микросхемы ИПЗ, то средняя мощность для них будет равна:
Рср = 0,44 Вт
Рассчитаем среднюю потребляемую мощность микросхемы ИП4:
Рср = 0,075Вт
Рассчитаем среднюю потребляемую мощность микросхемы ИР23. Так же необходимо учесть, что в схеме используется 6 микросхем ИР23
Рср = 0,93 Вт
Рассчитаем среднюю потребляемую мощность микросхемы ТМ2:
Рср = 0,2 Вт
Чтобы рассчитать среднюю мощность, необходимо просуммировать среднюю потребляемую мощность всех микросхем, входящих в многоразрядный двоичный сумматор.
Рср = 1,645 Вт
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В результате проделанной работы разработали и изучили принцип действия многоразрядного двоичного сумматора. Вычислили его быстродействие и потребляемую мощность: Тмин = 147,5 нс; Рпот = 1,645 Вт. Данное устройство используется для суммирования 16 - разрядных чисел. Таким образом, можно сказать, что с помощью двоичного сумматора можно производить различные операции над числами. Этот процесс происходит достаточно быстро, что необходимо в нашей жизни, т.к. теперь человечество вступило эру информации.
Поз. обозн. | Наименование | К о я. | Примечание |
Микросхемы | |||
DD1-DD4 | 153ЗИР2З | ||
DD5-DD8 | 153ЗИП3 | ||
DD9 | 153ЗПИ4 | ||
DD10 | 153ЗТМ2 | ||
DD11-DD12 | 153ЗИР2З |
ЛИТЕРАТУРА
|
|
1. Фролкин В.Т., «Импульсные и цифровые устройства», М., «Радио и связь», 1992г.
2. Методические указания и задания на курсовые работы по
дисциплине «Цифровая и вычислительная техника» для учащихся специальности Т12.01.00, Мн., ВКС, 2001г.
3. Калабеков Б. А. «Цифровые устройства и микропроцессорные системы», М., «Радио и связь», 1997г.