- TTL thúc CMOS dùng nguồn cao (VDD= +10V)
A- B= A+( B)
6.9.2 Phép chia khơng phục hồi số bị chia
Hệ thống sẽ đơn giản hơn nếu chúng ta dùng phép chia khơng cần phục hồi số bị chia theo nguyên tắc như dưới đây.
Quan sát giản đồ (H 6.24) ta thấy cĩ 2 trường hợp:
_______________________________________________________________
♦ Số chia lớn hơn số bị chia (nhánh bên phải)
Lưu ý là dịch số chia về bên phải 1 bit tương đương với chia số đĩ cho 2 Nhánh bên phải của sơ đồ trên gồm 2 bài tốn:
- Cộng số bị chia với số chia.
- Trừ số bị chia cho 1/2 số chia (trừ bị chia cho số chia đã dịch phải) Hai bước này cĩ thể gom lại thành một bước duy nhất như sau: - Cộng số bị chia với số chia đã dịch phải.
♦ Số chia nhỏ hơn số bị chia (nhánh bên trái)
Sau khi lấy kết quả =1, lệnh kế tiếp thực hiện là trừ số chia đã dịch phải.
Từ các kết quả nhận xét trên cĩ thể thay sơ đồ (H 6.24) bởi sơ đồ giải thuật thực hiện phép chia khơng cần phục hồi số bị chia (H 6.25)
Dịch Thương sơ = 0 Kết quả dương ? Thương sơ = 1 số bị chia + số chia Kết thúc Chia xong? số bị chia - số chia Dịch No Ye s No số bị chia - số chia (H 6.25)
Dựa vào sơ đồ (H 6.25), các bước thực hiện bài tốn chia như sau:
_______________________________________________________________
- Số chia nhỏ hơn số bị chia (SBC - SC > 0), thương số là 1, dịch phải số chia 1 bit, thực hiện bài tốn trừ (cộng số bù 2) số bị chia cho số chia
Để đơn giản, giả sử số chia và bị chia đều dương (MSB = 0), số bị chia gồm 6 bit và số chia gồm 4 bit.
Thí dụ 1: Thực hiện bài tốn chia 2110 = 0101012 cho 710 = 01112. Số bù 2 của 0111 là (0111)2 = 1001
Ghi chú:
(1) Số 1 trên mũi tên chỉ rằng kết quả phép tốn trừ là số âm, bước kế tiếp là dời và cộng số chia
(2) Số 0 trên mủi tên chỉ rằng kết quả phép tốn trừ là số dương, bước kế tiếp là dời và trừ số chia (cộng số bù 2)
Thương số cĩ được từ các số tràn mà trên phép tính ta ghi trong vịng trịn. Kết quả: thương là 011(=3) và số dư là 0000(=0)
Bài tốn trên cho kết quả với 3 bước cộng/trừ. Tuy nhiên nếu ta chia 21 cho 1 thì cần tới 6 bước cộng trừ để cĩ thương số 6 bit. Một cách tổng quát số bước của bài tốn bằng với số bít của số bị chia.
Ta cĩ thể làm lại bài tốn với 6 bước cộng/trừ ((thêm 3 bit 0 cho số bị chia)
_______________________________________________________________
Thí dụ 2 và 3 dưới đây là bài tốn 6 bước
Thí dụ 2 : Chia 21 cho 6 được kết quả 3 và số dư là 3
Thí dụ 3 : Chia 21 cho 5, được kết quả 4 và số dư là 1. Tuy nhiên trên phép tốn ta thấy phép cộng với số chia cuối cùng cho kết quả âm (số 1100) nên để điều chỉnh số dư ta phải cộng số chia vào và bỏ qua số tràn.
_______________________________________________________________
(1) Cộng số chia vào để điều chỉnh số dư
Mạch thực hiện các bài tốn này cho ở (H 6.26).
Trong (H 6.26) bước đầu tiên được thực hiện bởi các cổng EX-OR trên cùng cĩ ngã điều khiển = 1 để thực hiện bài tốn trừ. Sau bước thứ nhất, bit thứ tư của mạch cộng (S4) sẽ quyết định phép tốn sau đĩ là cộng (S4=1) hay trừ (S4=0) số bị chia với số chia. Số nhớ của bài tốn cuối cùng (bước 6) là bit LSB của thương số. Và mạch cộng cuối cùng được thiết kế kết hợp với các cổng AND để xử lý kết quả của số dư như trong hai thí dụ 2 và 3. Nếu kết quả của bài tốn ở bước 6 cĩ S4 = 1 thì cổng AND mở để thực hiện bài tốn cộng với số chia để điều chỉnh số dư.
_______________________________________________________________
(H 6.26)
THUẬT NGỮ ĐẠI CƯƠNG VỀVẬN HÀNH CỦA BỘ NHỚ y Các tác vụ và các nhĩm chân của IC nhớ y Giao tiếp với CPU CÁC LOẠI BỘ NHỚ BÁN DẪN y ROM y PLD y RAM MỞ RỘNG BỘ NHỚ y Mở rộng độ dài từ y Mở rộng vị trí nhớ y Mở rộng dung lượng nhớ _________________________________________________________________________________ Tính ưu việt chủ yếu của các hệ thống số so với hệ thống tương tự là khả năng lưu trữ
một lượng lớn thơng tin số và dữ liệu trong những khoảng thời gian nhất định. Khả năng nhớ
này là điều làm cho hệ thống số trở thành đa năng và cĩ thể thích hợp với nhiều tình huống.
Thí dụ trong một máy tính số, bộ nhớ trong chứa những lệnh mà theo đĩ máy tính cĩ thể hồn
tất cơng việc của mình với sự tham gia ít nhất của con người.
Bộ nhớ bán dẫn được sử dụng làm bộ nhớ chính trong các máy tính nhờ vào khả năng thỏa mãn tốc độ truy xuất dữ liệu của bộ xử lý trung tâm (CPU).
Chúng ta đã quá quen thuộc với Fliflop, một linh kiện điện tử cĩ tính nhớ. Chúng ta
cũng đã thấy một nhĩm các FF họp thành thanh ghi để lưu trữ và dịch chuyển thơng tin như
thế nào. Các FF chính là các phần tử nhớ tốc độ cao được dùng rất nhiều trong việc điều hành bên trong máy tính, nơi mà dữ liệu dịch chuyển liên tục từ nơi này đến nơi khác.
Tiến bộ trong cơng nghệ chế tạo LSI và VLSI cho phép kết hợp một lượng lớn FF
trong một chip tạo thành các bộ nhớ với các dạng khác nhau. Những bộ nhớ bán dẫn với cơng
nghệ chế tạo transistor lưỡng cực (BJT) và MOS là những bộ nhớ nhanh nhất và giá thành của
nĩ liên tục giảm khi các cơng nghệ LSI và VLSI ngày càng được cải tiến.
Dữ liệu số cũng cĩ thểđược lưu trữ dưới dạng điện tích của tụđiện, và một loại phần tử nhớ bán dẫn rất quan trọng đã dùng nguyên tắc này để lưu trữ dữ liệu với mật độ cao nhưng tiêu thụ một nguồn điện năng rất thấp.
Bộ nhớ bán dẫn được dùng như là bộ nhớ trong chính của máy tính, nơi mà việc vận hành nhanh được xem nhưưu tiên hàng đầu và cũng là nơi mà tất cả dữ liệu của chương trình lưu chuyển liên tục trong quá trình thực hiện một tác vụ do CPU yêu cầu.
Mặc dù bộ nhớ bán dẫn cĩ tốc độ làm việc cao, rất phù hợp cho bộ nhớ trong, nhưng giá thành tính trên mỗi bit lưu trữ cao khiến cho nĩ khơng thể là loại thiết bị cĩ tính chất lưu trữ khối (mass storage), là loại thiết bị cĩ khả năng lưu trữ hàng tỉ bit mà khơng cần cung cấp năng lượng và được dùng như là bộ nhớ ngồi (đĩa từ , băng từ , CD ROM . . .).Tốc độ xử lý dữ liệu ở bộ nhớ ngồi tương đối chậm nên khi máy tính làm việc thì dữ liệu từ bộ nhớ ngồi
được chuyển vào bộ nhớ trong.
Băng từ và đĩa từ là các thiết bị lưu trữ khối mà giá thành tính trên mỗi bit tương đối
thấp. Một loại bộ nhớ khối mới hơn là bộ nhớbọt từ (magnetic bubble memory, MBM) là
bộ nhớđiện tử dựa trên nguyên tắc từ cĩ khả năng lưu trữ hàng triệu bit trong một chip. Với tốc độ tương đối chậm nĩ khơng được dùng như bộ nhớ trong.
Chương này nghiên cứu cấu tạo và tổ chức của các bộ nhớ bán dẫn.
_________________________________________________________Nguyễn Trung Lập