Nell’articolo di oggi analizzeremo nel dettaglio il funzionamento del sommatore seriale.

Negli articoli precedenti abbiamo visto:

• Come funziona una CPU: progetto di circuiti logici #0
• Come funziona una CPU: Flip-Flop SR asincrono #0.1
• Come funziona una CPU: Flip-Flop sincrono #0.1.1
• Come funziona una CPU: Flip-Flop D #0.1.2
• Come funziona una CPU: Flip-Flop Master-Slave #0.1.3
• Come funziona una CPU: Modello di Huffman #0.2
• Come funziona una CPU: progetto di circuiti sequenziali sincroni #0.2.1
• Come funziona una CPU: progetto dei circuiti logici #0.3
• Come funziona una CPU: porte logiche operanti su parole #0.3.1
• Come funziona una CPU: multiplexer #0.3.2
• Come funziona una CPU: decodificatore #0.3.3
• Come funziona una CPU: codificatore (encoder) #0.3.4
• Come funziona una CPU: codificatore prioritario (priority encoder) #0.3.4.1
• Come funziona una CPU: sommatore full-adder #0.3.5
• Come funziona una CPU: sommatore Ripple Carry Adder #0.3.5.1

Vediamo quali sono le caratteristiche generali dei moduli aritmetici e dei sommatori.

Possono avere complessità variabile a seconda di:

• tipo di dati supportati (interi, interi con segno, decimali);
• tipo di operazioni supportate (somma, sottrazione, moltiplicazione, divisione, operazioni trigonometriche);
• velocità (soluzioni combinatorie o sequenziali);

I sommatori sono dei moduli che ricevono in ingresso due numeri su n-bit e producono in uscita il risultato della loro somma, espresso al più su n+1 bit.

Possono essere realizzati seguendo tre soluzioni alternative:

• sommatori seriali
• sommatori combinatori;
• sommatori combinatori modulari;

Ora vediamo nel dettaglio come funziona il sommatore seriale.

Sfrutta un solo Full-Adder a cui, ad ogni istante, fa arrivare in ingresso 2 bit da sommare xi ed yi.  Una volta prodotto il carry out, per memorizzarlo ed applicarlo all’ingresso del Full-Adder all’istante successivo (in cui si riceve una nuova coppia di bit d’ingresso), fa uso di un Flip-Flop D. Ci vuole pertanto un segnale di Clock che sincronizzi l’arrivo degli ingressi presso il Full-Adder, la produzione dei valori in uscita zi ed il Flip-Flop D stesso. Lo svantaggio principale di questo modulo `e che per eseguire la somma di 2 numeri su n-bit si ha bisogno di n-periodi di Clock.

Iscriviti ai nostri gruppi Telegram

• Gruppo Maker Italia
• Canale Offerte per prodotti maker

Link utili

• Arduino UNO R3
• Elegoo UNO R3
• Arduino Starter Kit per principianti
• Elegoo Advanced Starter Kit
• Arduino Nano