直列加算器の実験
回路図
実体配線図
直列加算器の動作
| 直列加算器は、並列加算器と比べてあまり使われていませんが回路が簡単になるという利点があります。 直列加算器の構成は、１ビットの加算器と、シフトレジスタ２つと、Ｄ−ＦＦだけで、多桁計算をする場合も、シフトレジスタの桁数を増やすだけで出来るので、桁数分加算器が必要な並列加算器と比べ回路構成が簡単になります。 しかし、並列加算器と比べ、クロックが必要で、計算時間も桁数分多くなります。 |
| 直列加算器の最小構成は、 ・１ビット加算器 ・シフトレジスタｘ２ ・Ｄ−ＦＦ ですが、今回は、データを入力するシフトレジスタと、出力するシフトレジスタを別々にしたので、シフトレジスタを３つ使いました。 ・１ビット加算器 → ７４８０ ・シフトレジスタｘ３ → ７４ＬＳ９５ ・Ｄ−ＦＦ → ７４ＬＳ７４ クロックは手動にしたかったので、ＣＲとシュミットトリガのインバータ７４ＬＳ１４を使って組みました。 桁上げ信号を次の桁の計算に反映させる為、Ｄ−ＦＦのクロックはインバータで反転させて加えています。 今回使ったシフトレジスタ７４ＬＳ９５は、シフトレジスタとしてシリアル入出力が出来る他に、パラレルにデータの入出力が出来るので、データを入力するシフトレジスタＡ、シフトレジスタＢには、パラレル入力からデータをセットしています。。 （データ入力側のシフトレジスタＡ、Ｂのシリアル入力はＧＮＤに接続していますのでシフトクロックを押し続けてデータクリアをします） シフトレジスタＣは、計算結果をシリアル入力からシフト＿クロックごとに1桁づつ入力し、パラレル出力から結果を見られるようにしました。 二進１ビット加算器には、ＳＮ７４８０を使いました。 |
| 今回の直列加算器の実験回路は、このＳＮ７４８０の為になかなか完成しませんでした。 ＳＮ７４８０は、上の図のようにデータ入力Ａ、Ｂにはそれぞれ4つも端子があり、和の出力も正論理・負論理、桁上げも負論理で信号が出ています。 このＩＣを、ただ1桁の全加算器として使いたいだけなのですが、どうしても動作してくれません。 そこで、ＳＮ７４８０単体の動作をみてました。 1桁の全加算器として、入力Ａ、Ｂ、Ｃｎ、出力煤A/Ｃｎ＋１になるように確認してみたところ、 Ａ１とＡ２をショートして入力Ａに Ｂ１とＢ２をショートして入力Ｂに Ａ＊、Ｂ＊はＯＰＥＮ、 ＡＣ、ＢＣはＨ でやっと、1桁加算器として動作してくれました。 動作しなかった原因は、Ａ＊、B*をＶｃｃかＧＮＤに接続していたからでした。 ピンが空いているとつい何処かにつなぎたくなりますが、Ａ＊とＢ＊は、ＶｃｃにつないでもＧＮＤにつないでも入力Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２からの入力が出力に反映しなくなります。 これらの端子が何の目的であるのかわかりませんが、他の端子、ＡＣ、ＢＣも何の為に付いているのかわかりませんし、キャリー出力/Ｃｎ＋１も負論理でわかりにくいので、論理通り素直にゲートＩＣで1ビット全加算を組んだり、並列加算器の1桁だけ上手く使って実験した方がスムーズに実験できたかもしれません。 |
