Сборка и запуск схемы

1. В панели инструментов находите нужный вам элемент, наводите на него мышку, зажимаете левую кнопку мыши и «перетаскиваете» элемент на рабочие поле.

2. При помощи кнопок «отображения элемента» можно повернуть или отобразить элемент.

3. Для соединения между собой элементов наведите мышкой на выход(или вход элемента) зажмите левую кнопку мыши, затем наводите на вход(или выход) другого элемента, отпустите кнопку мыши(для соединения выхода со входом на одном элементе используйте «узел»).

4. Для редактирования свойств элемента(например количество входов) выделите элемент и нажмите кнопку на панели управления.

5. Для запуска схемы нажмите кнопку симуляции

Рис. 29

Содержание отчета

1. Функциональные схемы исследуемых сумматоров.

2. Временная диаграмма работы сумматора.

3. Экспериментальные оценки времени суммирования и задержки сигнала переноса.

4. Анализ полученных результатов и выводы.

5. Подпись выполнившего работу.

Контрольные вопросы

1. Какие типы сумматоров вы знаете?

2. Объясните работу сумматоров.

3. Каковы причины построения цепи распространения сигнала переносов в параллельном сумматоре?

4. Чему равна минимальная задержка переноса в одноразрядном сумматоре

5. Как определить быстродействие сумматора?

6. Какая схема сумматора имеет наибольшее быстродействие?

7. Какая схема сумматора имеет минимальное оборудование?

8. Определить неисправность в схеме.

Работа №6. Исследование принципов

построения компараторов

Цель работы: изучить структуры и исследовать работу компараторов.

Компараторы (устройства сравнения кодов) выполняют микроопе­рацию определения отношения между двумя кодами. Основными отношениями принято считать «равно» и «больше». Другие отношения могут быть определены через основные. Так, признак неравенства слов можно получить как отрицание признака равенства, от­ношение «меньше» путем перемены местами аргументов в функции , а нестрогие неравенства согласно формулам:

; .

Отношения широко используются как логические условия в мик­ропрограммах, а также в устройствах контроля и диагностики,

Устройства сравнения на равенство строятся на основе пораз­рядных операций над одноименным разрядами обоих слов. Признак равенства разрядов r имеет единичное значение, если в обоих разрядах содержатся либо единицы, либо нули, т.е.

.

В свою очередь признак неравенства разрядов

.

Признак неравенства слов R принимает единичное значение, если все разряды не равны, т.е. .

Устройства сравнения на «больше» («меньше»). Для однораз­рядных слов функции определяется табл. 5, из которой видно, что . ().

Таблица 5

A	B	FA=B	FA>B	FA<B

Функцию для сравнения двухразряд­ных слов можно получить, исходя из следующих условий. Если в старшем разряде слова А — единица, а слова В — ноль, то независимо от младших разрядов и . Если старшие разряды идентичны, то следует переходить к анализу младших, применив к ним то же условие, что и для старшего разряда (). Таким образом, справедливо соотношение , откуда получим , где — признак равенства разрядов.

Очевидно, что сравнение многоразрядных слов должно быть основано на тех же соображениях и поэтому можно записать:

В полученное соотношение входят аргументы и признак равенства разрядов. Поскольку обычно устройство сравнения на «больше» – часть компаратора, выполняющего и сравнение слов, то функции r_i все равно нужны, и при построении схемы сравнения на «больше» их можно рассматривать как готовые. С этой точки зрения, полученные соотношения удобны.

Если рассматривать устройство сравнения на «больше» как самостоятельное, можно получить более простые выражения для функций F_A>B. Функция F_A>B при сравнении двухразрядных слов отображается картой Вейча (рис. 30).

Рис. 30

Минимизируя функцию, получаем:

Как и ранее, первый член формулы отражает результаты сравне­ния старших разрядов. Переход к анализу младших разрядов произво­дится при условии, что состояние старших разрядов не противоречит этому переносу, но в данном случае это условие имеет вид .

Введем обозначения , d_i= . C помощью этих обозначений по индукции можно записать выражение F_A>B для сравнения многоразрядных слов:

Пример 1. Построить схему одноразрядного компаратора, описанного таблицей 5. Согласно таблице истинности все возможные соотношения между А и В могут быть

заданы с помощью следующих выражений:

или, преобразуя выражение

получим схему компаратора, приве­денную на рис. 31.

Рис. 31

Пример 2. Построить схему по­следовательного сравнения на ра­венство. Примем, что в исходном со­стоянии выходной сигнал триггера запоминания предыдущих результа­тов Q= 0, а положение последних сравниваемых разрядов задается зна­чением сигнала w=1. Зададим алгоритм работы синхронного автомата следующим образом:

1) автомат находится в состоянии Q= О до тех пор, пока значения разрядов А и в совпадают;

2) первое несовпадение значений разрядов А и В кодов переводит автомат в состояние Q=1 и в этом состоянии автомат остается до окончания подачи разрядов кодов;

3) решение о равнозначности F_A=B= 1 или неравнозначности F_A=B= 1 сравниваемых кодов принимается при подаче последних раз­рядов кодов;

4) после подачи последних разрядов чисел автомат дол­жен возвращаться в исходное состояние.

Функции переходов и функции возбуждения данной схемы при­ведены в табл. 6.

Таблица 6

Рис. 32

Из таблицы 6 можно получить выражения по которым построена схема, приведенная на рис. 32

Дата добавления: 2015-06-27