Лабораторная работа № 13. Моделирование компаратора и сумматора
1. Введение
При обработке информации возникает необходимость сравнения чисел. Критерием сравнения могут быть: равенство, неравенство, больше, меньше, не больше и не меньше. Для выполнения подобных операций предназначены устройства, называемые компараторами.
Сложение чисел осуществляет устройство, называемое сумматором. При осуществлении операции сложения необходимо учитывать возможность возникновения ситуации переполнения в складываемом разряде и появления необходимости переноса в следующий разряд или перенос из младшего разряда. В случае переноса разряда из младшего к результату суммирования добавляется единица по сигналу переноса разряда из младшего. При необходимости переноса разряда при сложении генерируется сигнал ПЕРЕНОС РАЗРЯДА. Полный сумматор включает в себя три входа (два слагаемых и вход переноса) и два выхода (сумма и сигнал переноса).
2. Цели и задачи работы
Цель работы: изучение структуры и работы устройств обработки и передачи информации.
Задачи работы:
1. Исследование компаратора;
2. Исследование сумматора;
Выполнение работы:
Результаты занести в таблицы результатов экспериментов.
3. Задание.
3.4. Исследование компаратора.
|
|
|
Рис. 1. Компаратор |
а. Соберите схему, приведенную на рис.4. Включите схему.
б. По таблице вариантов сигналов А и В составить таблицы истинности выходов.
в. По таблицам истинности логических операций установить логические типы выходов.
Таблица 1 – Таблица состояний
|
А |
В |
1 |
2 |
3 |
|
А=В |
А>В |
А<В |
|
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
1 |
2 |
3 |
|
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
|
|
|
|
|
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
|
|
|
|
|
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
|
|
|
|
3.4. Исследование сумматора
|
|
|
Рис. 2. Полный одноразрядный шестнадцатиричный сумматор. |
а. Соберите схему, приведенную на рис.5. Включите схему.
б. Заполните таблицу состояний
Таблица 2 – Таблица состояний
|
|
А |
В |
Cin |
S |
Cout |
|
1 |
1 |
F |
0 |
0 |
1 |
|
2 |
2 |
E |
0 |
0 |
1 |
|
3 |
3 |
D |
0 |
0 |
1 |
|
4 |
4 |
C |
0 |
0 |
1 |
|
5 |
5 |
0 |
1 |
6 |
0 |
|
6 |
6 |
1 |
1 |
8 |
0 |
|
7 |
7 |
2 |
1 |
A |
0 |
|
8 |
8 |
3 |
1 |
C |
0 |
|
9 |
9 |
4 |
0 |
D |
0 |
|
10 |
A |
5 |
0 |
F |
0 |
|
11 |
B |
6 |
0 |
1 |
1 |
|
12 |
C |
7 |
0 |
3 |
1 |
|
13 |
D |
8 |
1 |
6 |
1 |
|
14 |
E |
9 |
1 |
8 |
1 |
|
15 |
F |
A |
1 |
A |
1 |
Выводы
В выполненной лабораторной работе мы исследовали структуру и работу компаратора и сумматора. Смоделированный нами компаратор сравнивал поступающие на его вход два сигнала, соответствующие логическому нулю или единице, а на выходе показывал какой из сигналов больше или их равенство. Также мы смоделировали сумматор, используя микросхему 4008, которая имеет три входа (два слагаемых и вход переноса сигнала из младшего разряда) и два выхода (сумма и сигнал переноса в старший разряд).