Badanie układów arytmetycznych
1.
Pytania kontrolne
(
przykładowe
)
a)
Wyprowadzić, przy pomocy tablic Karnaugha, równania wyjść sumy i przeniesienia dla
półsumatora.
b)
Narysować schemat logiczny półsumatora wykorzystując funktory NAND.
c)
Określić funkcję sumy i funkcję przeniesienia dla pełnego sumatora, za pomocą tablic
Karnaugha.
d)
Narysować, podać istotę działania oraz właściwości wielobitowego sumatora szeregowego.
e)
Przedstawić i omówić schemat blokowy wielobitowego sumatora równoległego
z szeregową propagacją przeniesienia.
f)
Omówić schemat blokowy i właściwości wielobitowego sumatora równoległego
z równoległą propagacją przeniesienia.
g)
Podać kiedy występuje propagacja przeniesienia a kiedy generacja przeniesienia.
h)
Narysować schemat blokowy oraz omówić zasadę działania układu umożliwiającego
realizację operacji dodawania lub odejmowania w kodzie U2, z wykorzystaniem układu
7483 (83A).
i)
Narysować i omówić zasadę działania sumatora dziesiętnego (BCD), wykorzystującego
układ 7483 (83A).
j)
Zaprojektować układ generacji bitu parzystości (nieparzystości) zależnie od wartości
sygnału sterującego, dla słowa czterobitowego.
2.
Synteza i badanie układ półsumatora
2.1.
Napisać równania logiczne określające pracę półsumatora, uwzględniając tylko funkcje
logiczne realizowane przez funktory określone przez wykładowcę.
S = ..........................................................................
C = ..........................................................................
2.2.
Zaprojektować, wykorzystując program Multisim, układ półsumatora zgodnie
z przedstawionymi w punkcie 2.1 równaniami.
2.3.
Sprawdzić poprawność działania zbudowanego układu wpisując uzyskane wyniki do
tabeli 1.
Tabela 1. Wyniki działania układu półsumatora
A
B
S
C
0
0
0
1
1
0
1
1
1
Badanie układów arytmetycznych
3.
Synteza i badanie sumatora jednobitowego
3.1.
Wypełnić tablice Karnaugha dla funkcji sumy i przeniesienia sumatora pełnego.
Wyprowadzić równania opisujące funkcję sumy i przeniesienia tak, aby odpowiadały
funktorom podanym przez prowadzącego. Zbudować, wykorzystując Multisim, układ
sumatora pełnego.
AB
AB
00
01
11
10
00
01
11
10
C
1
C
1
0
0
1
1
S
C
3.2.
Sprawdzić poprawność działania zbudowanego układu wpisując odpowiednie wartości
do tabeli 2.
Tabela 2 Wyniki działania układu sumatora pelnego
A
B
C
1
S
C
0
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
0
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
4.
Badanie sumatora 3bitowego
4.1.
Zbudować w programie Multisim, wykorzystując opracowany w punkcie 3cim sumator
jednobitowy, układ 3bitowego sumatora równoległego z przeniesieniami szeregowymi.
4.2.
Sprawdzić, dla zadanych przez prowadzącego wartości wejściowych, poprawność
działania zbudowanego układu wpisując odpowiednie wartości do tabeli 3.
Tabela 3 Wyniki działania układu sumatora 3bitowego
C
1
A
2
A
1
A
0
B
2
B
1
B
0
C
3
S
2
S
1
S
0
2
Badanie układów arytmetycznych
5.
Badanie sterowania jednostki arytmetycznologicznej 74181 dla realizacji funkcji
zadanych przez prowadzącego
Sprawozdanie powinno zwierać:
1.
Stronę tytułową
.
2.
Projekt wszystkich opracowanych w ćwiczeniu układów z uwzględnieniem
:
etapów wyprowadzania równań logicznych,
schematów logicznych,
wyznaczonych wartości dla poszczególnych części ćwiczenia.
3.
Wnioski końcowe
(w szczególności powinny zawierać)
:
uzasadnienie wyboru zastosowanej metody projektowej. Porównanie jej z innymi
znanymi metodami, dla każdego zaprojektowanego układu;
omówienie uzyskanych wyników;
własne spostrzeżenia i wnioski z ćwiczenia.
3
Badanie układów kombinacyjnych
Badanie układów kombinacyjnych
1.
Pytania kontrolne
(
przykładowe
)
a)
Podać określenia kodu dwójkowego:
naturalnego;
refleksyjnego;
BCD.
b)
Wymienić podstawowe parametry kodu.
c)
Co należy rozumieć pod pojęciem kodów ważonych i nieważonych.
d)
Przekształcić wartość z postaci zapisanej w NKB na postać kodzie Gray’a.
e)
Podać określenie kodera, dekodera i translatora kodu.
f)
Narysować schemat blokowy oraz omówić zasadę działania kodera priorytetowego.
g)
Jakie związki zachodzą między liczbą wejść i wyjść dekoderów i koderów.
h)
Jaki układ nazywamy multiplekserem a jaki demultiplekserem.
i)
Jakie jest podstawowe przeznaczenie multiplekserów i demultiplekserów.
j)
Jaką rolę spełniają w multiplekserach i demultiplekserach wejścia strobujące.
2.
Badanie kodera
2.1.
Wypełnić tabelę 1 zgodnie z zaleceniami podanymi przez prowadzącego. Wyprowadzić
równania układu kodera realizującego operacje konwersji zgodnie z tabelą 1.
Tabela 1 Tabela prawdy układu kodera
Wej
ścia
Wyjścia
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
L.p.
D
C
B
A
0
y
y
y
y
y
y
y
y
y
x
1
y
y
y
y
y
y
y
y
x
y
2
y
y
y
y
y
y
y
x
y
y
3
y
y
y
y
y
y
x
y
y
y
4
y
y
y
y
y
x
y
y
y
y
5
y
y
y
y
x
y
y
y
y
y
6
y
y
y
x
y
y
y
y
y
y
7
y
y
x
y
y
y
y
y
y
y
8
y
x
y
y
y
y
y
y
y
y
9
x
y
y
y
y
y
y
y
y
y
Gdzie
x
= ................,
x
y
=
Równania wyjścia kodera:
A = ..........................................................
B = ..........................................................
C = ..........................................................
D = ..........................................................
1
Badanie układów kombinacyjnych
2.2.
Zbudować w programie Multisim, bazując na równaniach wyznaczonych w punkcie 2.1
układ kodera. Sprawdzić poprawność pracy zbudowanego układu kodera wpisując
uzyskane wyniki do tabeli 2.
Tabela 2 Wyniki działania układu kodera
Wy
jścia
L.p.
D
C
B
A
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
2.3.
Wyprowadzić równania układu dekodera realizującego operacje konwersji odwrotną do
zaprojektowanego w pkt. 2.1. układu kodera.
2.4.
Zbudować w programie Multisim, bazując na równaniach wyznaczonych w punkcie 2.3
układ dekodera. Sprawdzić poprawność pracy zbudowanego układu dekodera wpisując
uzyskane wyniki do tabeli 3.
Tabela 3 Wyniki działania układu kodera
Wejścia
Wyj
ścia
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
L.p.
D
C
B
A
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
3.
Badanie translatora kodu
3.1.
Wypełnić tabelę 4 zgodnie z zaleceniami podanymi przez prowadzącego. Wyprowadzić
równania układu translatora realizującego operacje konwersji zgodnie z tabelą 4.
Tabela 4 Tabela prawdy układu kodera
x
x
x
D
C
B
A
0
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
0
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
2