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

58160. Соседи восточных славян 33.5 KB
  Эти народы жили в трудных природно-климатических условиях. Поэтому вместе с земледелием они занимались скотоводством, собирательством, охотой, были знакомы с железом. Жили они в полуземлянках.
58161. СОСТАВ, СТРУКТУРА И ФУНКЦИИ НАЛОГОВЫХ ОРГАНОВ 117 KB
  В ходе реформирования органов исполнительной власти определена новая структура федеральных органов исполнительной власти в соответствии с которой в составе Министерства финансов РФ выделена Федеральная налоговая служба...
58162. Основные положения теории химического строения органических соединений А.М.Бутлерова 1.62 MB
  Химическое строение вещества как порядок соединения атомов в молекулах. Взаимное влияние атомов и атомных групп в молекуле. При этом строго соблюдается четырехвалентность атомов углерода и одновалентность водородных атомов. Свойства веществ зависят не только от качественного и количественного состава но и от порядка соединения атомов в молекуле явление изомерии.
58163. Уровни организации живой природы 81 KB
  Ученые выделяют несколько уровней организации живой природы: молекулярный клеточный организменный популяционно-видовой экосистемный и биосферный. На молекулярном уровне изучаются молекулы которые находятся в клетке их строение и функции.
58164. Утверждение Новой Культуры 83 KB
  Появляется интерес к античной культуре происходит как бы её возрождение так и появился термин. Термин Возрождение встречается уже у итальянских гуманистов например у Джорджо Вазари. В настоящее время термин Возрождение превратился в метафору культурного расцвета: например Каролингское Возрождение IX века. Возрождение возникло в Италии где первые его признаки были заметны ещё в XIII и XIV веках в деятельности семейства Пизано Джотто Орканья и др.
58165. Збройні сили Київської Русі 138.5 KB
  Княжа дружина була зорганізована на зразок варязьких дружин. Хоча скандинавці втратили значення в Україні і мусили уступити з війська, але їх військову організацію, що визначалася дуже високими прикметами, князі зберегли та тільки її перетворили, відповідно до розвитку і потреб держави.
58166. Формы государства 51.5 KB
  Формы государства, как совокупность его внешних признаков представляет организацию государственной власти в стране, включая 3 взаимосвязанных элемента...
58167. Фізіологічна і соціальна зрілість. Взаємозв’язок фізіологічної та соціальної зрілості 42.5 KB
  Мета: сформувати в учнів поняття про фізіологічну й соціальну зрілість показати взаємозвязок фізіологічної та соціальної зрілості. Підлітковий вік характеризується переходом до фізичної й соціальної зрілості.
58168. Соединения неметаллических элементов с Водородом. Хлорид Водорода. Соляная кислота. Аммиак. Соли аммония 36 KB
  Ковалентная неполярная связь между атомами Водорода в молекуле Водорода образована перекрыванием двух 1S1 орбиталей двух атомов молекулярное вещество. В лаборатории водород добывают несколькими способами прежде всего реакцией металлов расположенных...