Расчет быстродействия и потребляемой мощности

Чтобы определить быстродействие необходимо рассчитать минимальный период и максимальную частоту тактовых импульсов.

Для расчета среднего времени быстродействия используют формулу:

tср.зд = (t^0.1ср.зд.р+t^0=1.0ср.зд.р)/2

где. t^0.1ср.зд.р - время задержки распространения сигнала от входа к выходу логического элемента при включении, нс;

t^1.0ср.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.