4. Лабораторная работа №5. Сумматоры и вычитатели

Цель работы: изучить временные диаграммы работы сумматоров и вычитателей.

Порядок выполнения работы

1) Изучите до начала выполнения лабораторной работы методики синтеза сумматоров и вычитателей.

2) Соберите схему проверки стандартного сумматора K555IM3, приведенную на рисунке 7.17.

a) б)

Рисунок 7.17 — Схема исследования сумматора K555IM3 а) программы, описывающие работу генераторов цифровых сигналов б)

3) Исследуйте в подрежиме Run/Transient режимы работы сумматора при различных комбинациях входных кодов.

На рисунке 7.18 в качестве примера приведены временные диаграммы работы сумматора.

Рисунок 7.18 — Временные диаграммы работы сумматора K555IM3

4) Синтезируйте схему сумматора или вычитателя на микросхемах средней степени интеграции с учетом требований, приведенных в таблице 7.7.

Таблица 7.7 — Варианты заданий

№ варианта	Тип устройства	Разрядность	Базовая микросхема
1	сумматор	1	K555LA4
2	вычитатель	2	K555LI6
3	сумматор	2	K555LE1
4	вычитатель	1	K555LL1
5	сумматор	1	K555LI1
6	вычитатель	1	K555LA1
7	сумматор	2	K555LA3
8	вычитатель	2	K555LP5
9	сумматор	1	K555LI3
10	вычитатель	2	K555LI6
11	сумматор	2	K555LA4
12	вычитатель	1	K555LI6
Примечание — Базовая микросхема обязательно должна входить в состав разрабатываемого устройства. Допускается дополнительно использовать другие типы микросхем

5) Создайте схему проверки синтезированного сумматора или вычитателя.

На рисунке 7.19 в качестве примера приведена схема проверки двухразрядного вычитателя.

a) б)

Рисунок 7.19 — Схема проверки двухразрядного вычитателя а) программы, описывающие работу генераторов цифровых сигналов б)

6) Проверьте в подрежиме Run/Transient правильность работы сумматора или вычитателя.

На рисунке 7.20 приведены временные диаграммы работы двухразрядного вычитателя.

Рисунок 7.20 — Временные диаграммы работы двухразрядного вычитателя

Контрольные вопросы

1. Дайте определение сумматора.

2. Дайте определение полусумматора.

3. Приведите таблицу истинности полного сумматора.

4. Дайте определение вычитателя и полувычитателя.

5. Выведите в соответствии с таблицей истинности вычитателя выражения для разности Pi и заема Vi.

6. Сравните выражения для суммы Si и переноса Pi полного сумматора с выражениями для разности Di и заема Vi полного вычитателя. Поясните пути создания универсального устройства.

7. Приведите схему многоразрядного параллельного сумматора с последовательным переносом.

8. Приведите схему многоразрядного параллельного сумматора с параллельным переносом.

9. Приведите схему многоразрядного последовательного сумматора.

10. Приведите схему многоразрядного сумматора в дополнительном коде.

11. Приведите схему многоразрядного сумматора в обратном коде.