Однобитный полный сумматор на необычных микросхемах

Original author: Dave's Dev Lab, CC-BY-NC 4.0
  • Translation
  • Tutorial


Мы привыкли к 14- и 16-выводным микросхемам, содержащим несколько логических элементов или целый узел — счётчик, дешифратор, АЛУ, и др. Но раньше были и микросборки и микросхемы, в которых помещался всего один логический элемент. После долгого забвения они вернулись в виде пятивыводных SMD-компонентов. Например, 74LVC1G86 — исключающее ИЛИ, 74LVC1G08 — И, 74LVC1G32 — ИЛИ. На них и выполнен предлагаемый однобитный полный сумматор.

Его схема:



На ней не показаны 220-омные резисторы, светодиоды, индицирующие состояния всех входов и выходов, конденсаторы на 0,1 мкФ параллельно питанию. На плате для них посадочные места предусмотрены. Файлы: герберы, исходники в формате Eagle, схема в PDF.

Входными данными для полного сумматора являются два однобитных числа и сигнал переноса с предыдущего такого же сумматора, выходными — одно однобитное число и сигнал переноса на следующий такой же сумматор. Поскольку входных сигналов три, сочетаний их может быть восемь. Таблица истинности устройства растиражирована на множестве сайтов, где различные её варианты отличаются друг от друга только оформлением.

Плата устройства выполнена так, что к ней можно припаять штырьки для установки на макетку. Там же можно расположить выключатели для подачи входных сигналов:



Но интереснее изготовить несколько плат:



Установив их на макетку и соединив входы и выходы переноса соседних сумматоров, вы получите многоразрядный полный сумматор, который затем может стать частью АЛУ.
  • +38
  • 7.3k
  • 9
Support the author
Share post

Similar posts

AdBlock has stolen the banner, but banners are not teeth — they will be back

More
Ads

Comments 9

    +12

    Необычные микросхемы? Что необычного в мелкой дискретной логике? Я то ожидал, что это будет квест, типа сумматор из рандомного набора деталей, вынутых из коробки вслепую… ;)

      +13
      Ардуинщики для себя открывают факт, что мелкая логика жива и активно используется.

      Потом они ещё откроют в даташите revision history и с удивлением обнаружат, что Little Logic и аналогичные серии существуют лет двадцать уже — больше, чем сама ардуина.
        +1
        Gigatron.io
        TTL компьютер на 40-ка логических микросхемах (тактовая 6.25 МГц, потребление <90 mA)
        применена 74HCT серия микросхем (5564 советская серия этой логики)
        но можно и другую серию логики (более быстродействующюю и потребляющую) поставить, но потребление будет ~500 -800 mA собранного «компьютера» и поднять тактовую частоту до 12,5 МГц

        P.S. FLProg Ардуинщики и этот инструментарий «программирования» используют. :)
      +1
      К тому-же они дороже «обычных», содержащих 4 элемента.
        +2
        Такой сумматор работает медленно, время сложения O(N)
        Было бы интереснее, если бы вы показали реализацию с carry chain, который работает (почти) за константное время.
          +1

          Польза от обоих экспериментов приблизительно одинаковая, на мигание светодиодом быстродействие видимого влияния не окажет, а деталей пойдет побольше.

          +1
          Спасибо, статьи такого плана я ждал.
            0
            Его схема:

            На ней не показаны 220-омные резисторы, светодиоды, индицирующие состояния всех входов и выходов ...

            Почему-то я не увидел на этой схеме ничего из описанного.
            • UFO just landed and posted this here

            Only users with full accounts can post comments. Log in, please.