Порядок проведения лабораторной работы.

1. Домашняя подготовка.

В ходе домашней подготовки к лабораторной работе необходимо разработать:

а) принципиальную схему модуля ОЗУ емкостью 32×8 на основе, имеющихся в лабораторном стенде запоминающих устройств емкостью 16×4 (данный модуль должен иметь естественную систему адресации, то есть пятиразрядную адресную шину, единые входы , и должен работать в режимах записи, считывания и хранения).

б) реализовать на основе разработанного модуля формирователь логических функций и преобразователь двоичного кода в код для управления семисегментными индикаторами с общим анодом и общим катодом, для чего в соответствии с заданным вариантом составить таблицы истинности логических функций и преобразователя кода.

Все перечисленные пункты подготовки должны быть оформлены в виде предварительного отчета и представлены преподавателю перед началом лабораторной работы.

2. Проведение лабораторной работы.

а

112

) собрать макет модуля ОЗУ, при этом входные данные набираются группой из восьми тумблеров, расположенных в левой части лабораторного стенда, адрес задается группой из пяти тумблеров, сигнал формируется с помощью кнопки "Зап.", а сигнал - тумблером с маркировкой "Раб.-хр.", дляиндикации

a в	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
7	7	8	9	A	B	C	D	E	F	10
8	8	9	A	B	C	D	E	F	10	11
9	9	A	B	C	D	E	F	10	11	12
Рис. 2.6 б. Таблица сложения чисел в шестнадцатеричном коде

В некоторых ситуациях бывает удобно использовать двоично-десятичный код. Он формируется путём преобразования каждого из знакомест десятичного кода числа в тетраду двоичного. Такое преобразование является очень наглядным, но к сожалению затрудняет реализацию вычислительных устройств. Ниже приведены представления числа 175 в различных системах счисления.

Наряду со сложением чисел требуется выполнять также операцию их вычитания. Для этой цели могут применяться специальные устройства типа сумматоров, а могут быть использованы свойства некоторых кодов. Вычитание можно представить как прибавление к уменьшаемому отрицательноговычитаемого. Например,. Аналогичная ситуация будет и при двоичном представлении чисел. В этом случае знак обычно кодируется с помощью специального знакового разряда, который вводится левее самого старшего двоичного разряда числа.

Н

21

апример, число +5 может быть записано 0 0101, а -5 соответственно 1 0101. То есть нуль в знаковом разряде соответствует положительному, а единица отрицательному числу. При вычитании часто возникает ситуация, когда требуется заём из старшего разряда. Однако оказывается, что при использовании специального кода, который называется дополнительным,

данная ситуация может быть сведена к формированию переноса.

Дополнительным кодом некоторого числа К>0 является число L>О, дополняющее К до величины, равной весу ближайшего старшего разряда. Например, дополнительным кодом числа 175 будет число . Дополнительным кодом двоичного числа 0101 будет.

В двоичной системе счисления дополнительный код может быть получен путём арифметического прибавления единицы к младшему разряду обратного кода числа. Обратный или инверсный двоичный код образуется заменой нулей на единицы и единиц на нули во всех, кроме знакового, разрядах прямого кода числа.

Таким образом, дополнительный код числа можно получить следующим образом:

прямой код обратный код дополнительный код

0 1 0 1 1 0 1 01 0 1 0 + 0 0 0 11 0 1 1

В любой позиционной системе счисления операция вычитания эквивалентна сложению уменьшаемого с дополнительным кодом вычитаемого. При реализации данного правила в двоичной системе должны суммироваться все разряды двоичного кода чисел, включая знаковые. Особенность получаемого при этом результата в том, что если знаковый разряд суммы равен нулю, то результат вычитания положителен и представлен в прямом коде. Если в знаковом разряде единица, то результат отрицателен и формируется дополнительный код. Переносы из знакового разряда не учитываются.

Примеры вычитания чисел в десятичной и двоичной системах счисления приведены на рис. 2.7. Число 1 1001 в дополнительном коде во втором примере эквивалентно числу -7 в десятичной системе счисления. Один из вариантов аппаратной реализации вычитающего устройства для двухразрядных двоичных чисел приведен на рис. 2.8.

22

111

на сегментах для высвечивания одного и того же символа будут различными. На рис. 8.7 представлена совокупность сигналов для индикации цифры "5". Сегмент индикатора светится, если полярность напряжений на электродах светодиода соответствует его открытому состоянию (положительный потенциал на аноде, отрицательный - на катоде).

Таким образом, если в ЗУ емкостью 16×8 по адресам от 0 до 15 записать совокупность сигналов, требуемых для формирования на сегментном индикаторе соответствующих символов, то оно будет выполнять функцию преобразователя двоичного кода в код для управления индикатором.

С

Рис. 8.7

тыковка индикатора и ЗУ может осуществляться через специальные согласующие устройства. Используя ЗУ большей емкости, например, 32×8 можно реализовать универсальный дешифратор для управления индикаторами как с общим анодом, так и с общим катодом.