11848

Арифметические сумматоры

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Лабораторная работа №2 Арифметические сумматоры Теоретическое введение Арифметические сумматоры являются составной частью так называемых арифметикологических устройств ЛЛУ микропроцессоров МП. Они используются также для формирования физического адреса

Русский

2013-04-13

59 KB

29 чел.

Лабораторная работа №2

«Арифметические сумматоры»

Теоретическое введение

Арифметические сумматоры являются составной частью так называемых арифметико-логических устройств (ЛЛУ) микропроцессоров (МП). Они используются также для формирования физического адреса ячеек памяти в МП с сегментной организацией памяти. В программе EWB арифметические сумматоры представлены в библиотеке Comb'I двумя базовыми устройствами, показанными на рис. 9.9:  сумматором и полным сумматором. Они имеют следующие назначения выводов:  В — входы слагаемых, ∑  —  результат суммирования, Со  —  выход переноса, С1  —  вход переноса. Многоразрядный сумматор создается на базе одного полусумматора n полных сумматоров. В качестве примера на рис. 9.10 приведена структура трехразрядного сумматора. На входы А1, А2, АЗ и В1, В2, ВЗ подаются первое и второе слагаемые соответственно, а с выходов S1, S2, S3 снимается результат суммирования.

                                                а)                                                            б)

Рис. 9.9. Схемы полусумматора (а) и полного сумматора (б)

Рис. 9.10. Трехразрядный сумматор

Для исследования внутренней структуры и логики функционирования сумматоров как нельзя лучше подходит логический преобразователь. После подключения полусумматора к преобразователю согласно рис. 9.11, а последовательно нажимая кнопки   и в результате получаем таблицу истинности и булево выражение. Сравнивая полученные данные с результатами исследования базовых логических элементов в предыдущем разделе, приходим к выводу, что при подключении вывода (полусумматора к зажиму OUT преобразователя (как показано на рис.9.11 а) он выполняет функции элемента Исключающее ИЛИ. Подключив клемму преобразователя к выходу Со полусумматора и проделав аналогичные действия приходим к выводу, что в таком включении полусумматор выполняет функции элемента И. Следовательно, эквивалентная схема полусумматора имеет вид, показанный на рис. 9.12.

В каталоге программы EWB 4.1 имеется схема включения четырехразрядника ЛЛУ (файл alul8l.ca4) на базе серийной микросхемы 74181 (отечественный аналог К155ИПЗ [5, 7]). В несколько переработанном виде она показана на рис. 9.13. 74181 обеспечивает 32 режима работы АЛУ в зависимости от состояния управляющих сигналов на входах М, SO...S3, а также допускает наращивание разрядности (вход CN и выход CN-4 для переносов). Показанная на рис. 9.13 схема включения ИМС соответствует режиму сумматора без переноса. Значения четырехразрядных операндов А и В на входе задаются с помощью генератора слова и в шеснадцатиричном коде отображаются одноименными алфавитно-цифровыми индикаторами. На выходах F0...F3 результат суммирования отображается индикатором F. Изменяя состояния сигналов на управляющих входах, можно промоделировать большинство функций АЛУ, используемых в микропроцессорах. Режимы работы итератора слова в схеме на рис. 9.13 и его кодовый набор показаны на рис. 9.14.

                                                            а)                                  б)

Рис. 9.11. Схемы подключения полусумматора (а) и полного сумматора (б) к логическому преобразователю

Рис. 9.12. Структура библиотечного сумматора


Ответы на контрольные вопросы

  1.  Чем отличается полусумматор от полного сумматора?

В отличии от полусумматора, сумматор  учитывает перенос из предыдущего разряда, поэтому он имеет не два, а три входа.

2.Выясните внутреннюю структуру полного сумматора, пользуясь схемой его подключения не логическому преобразователю на рис. 9.11, б и принимая во внимание методику решения аналогичной задачи для полусумматора.

3.Используя опыт работы со схемой на рис.9.13, подключите ко входам трехразрядного сумматора на рис.9.10 генератор слов, а к выходам – алфавитно-цифровой индикатор с дешифратором и проверьте правильность его функционирования.

4.Проверьте работу ИМС 74181 в режиме сумматора с переносом(на вход Cn подайте сигнал логического нуля)


Список литературы:

  1.  Карлащук В. И. Электронная лаборатория на IBM PC. Программа Electronics Workbench и ее применение. М.: “Солон-Р”, 2000.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

6620. Русская лексика и культура речи 106.5 KB
  Русская лексика и культура речи План: Точность и богатство речи как её необходимые качества Изобразительные свойства лексических явлений: многозначности, омонимии, синонимии, антонимии. Речевые ошибки, связанные с нарушением лекси...
6621. Литературные нормы в области фразеологии 92.5 KB
  Литературные нормы в области фразеологии План: Основные свойства фразеологизма и виды фразеологических единиц Вариативность фразеологических единиц Речевые ошибки, связанные с использованием фразеологизмов. Не менее важным являет...
6622. Грамматические нормы русского литературного языка 77 KB
  Грамматические нормы русского литературного языка План: Особенности употребления имен существительных Склонение иноязычных фамилий Трудности в употреблении имен числительных. Грамматика - это раздел науки о языке, составными...
6623. Пространственный кругозор в древнем мире 62 KB
  Пространственный кругозор в древнем мире В древние времена люди стремились расширить свои знания о соседних землях, основать торговые пути для обмена товаров. Древние египтяне более 5 тыс.лет назад путешествовали по Африке. В середине III тыс. до н....
6624. Эпоха Великих географических открытий 57 KB
  Эпоха Великих географических открытий. С 1415-1420 до 1492г. это переходный период от позднего средневековья к эпохе Великих географических открытий. В этот период складываются социально-экономические предпосылки открытия Америки и морского пути в И...
6625. Основные тенденции в совершенствовании нормирования труда в процессе организации труда 44.5 KB
  Основные тенденции в совершенствовании нормирования труда в процессе организации труда. Совершенствование методов организации и нормирования труда призвано обеспечивать усиление мобилизующей роли норм в повышении производительности труда и наиболее...
6626. Гидросфера. Распространение воды в природе 44.5 KB
  Гидросфера. Гидросфера, является важным элементом биосферы, играет решающую роль в многих процессах, протекающих в природе и обеспечении жизни человека. Вода широко используется человечеством для его практической деятельности в промышленности, сельс...
6627. Характеристика природных вод. Сточные воды 57 KB
  Характеристика природных вод. В природе чистой воды не встречается. В 1л/м3 воды содержится 1г. волей. В морской воде значительно больше: например в водах Балтийского моря- 5г/л, Черного моря- 18 г/л, в океане 35г/л, а воды Красного моря содержат- 4...
6628. Принципы очистки сточных вод 158.5 KB
  Принципы очистки сточных вод. Методы очистки сточных вод можно условно подразделить на деструктивные и регенеративные. Деструктивные методы сводятся к разрушению загрязняющих воду веществ путем их окисления или восстановления. Образующиеся при этом...