Лабораторная работа №3
.docМинистерство образования Российской Федерации
Уфимский государственный авиационный технический университет
Факультет ИРТ: Информатика и робототехника
Кафедра ПСИ: Проектирование систем информатики
Учебный курс:
СХЕМОТЕХНИКА
Комплект лабораторных работ:
ЦИФРОВАЯ СХЕМОТЕХНИКА
(комбинационные и последовательностные логические схемы)
Лабораторная работа ЛР03:
ТИПОВЫЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ КОМБИНАЦИОННЫЕ УСТРОЙСТВА
Часть 2
АРИФМЕТИЧЕСКИЕ И АРИФМЕТИКО-ЛОГИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВА
ОТЧЕТ
по лабораторной работе
Направление подготовки:
654600: ИВТ: Информатика и вычислительная техника
Специальность:
220300: Системы автоматизированного проектирования.
Курс обучения: 3
Учебная группа: САПР-327
Работу выполнил (выполнила)
студент (студентка) __________Абдрафиков М.А.
Зачетная книжка № 045135
Вариант задания: у135
Работу принял
ст. преподаватель ____________Житников А.П.
2007
-
Исходные условия
-
Общая характеристика работы
Тема работы:
Арифметические устройства.
Арифметико-логические устройства (АЛУ).
-
Порядок выполнения работы
1) Изучить общую часть лабораторной работы
2) Выполнить индивидуальную часть лабораторной работы по ходу указания текущих заданий
-
Арифметические устройства
-
Исходные сведения
-
Арифметические операции и их аппаратная реализация
-
Задание 2.1 Работа со схемой полусумматора
-
1) Выполнить замену переменных:
a aABC
b bABC
s sABC
c cABC
2) Выписать систему уравнений полусумматора
3) Собрать схему полусумматора.
4) Выполнить статический анализ:
построить фактическую таблицу истинности.
5) Проверить фактическую таблицу истинности на соответствие исходной общей таблице истинности:
дать заключение о степени соответствия.
Система уравнений полусумматора.
s = (Na & b) V (a & Nb) = a'b V ab' = a
c = a & b = ab
Американский стандарт:
Вариант 1: Схема для статического анализа
-
Статический анализ работы схемы
Вариант 2: Проверка работы схемы на всех входных комбинациях
0: a = 0 b = 0 c = 0 s = 0
1: a = 0 b = 1 c = 0 s = 1
2: a = 1 b = 0 c = 0 s = 1
3: a = 1 b = 1 c = 1 s = 0
Вывод:
функции выходов выполняются правильно на всех комбинациях состояний входов.
Фактическая таблица истинности:
№ |
a b |
c |
s |
0 1 2 3 |
0 0 0 1 1 0 1 1 |
0 0 0 1 |
0 1 1 0 |
Общая таблица истинности:
№ |
a b |
c |
s |
0 1 2 3 |
0 0 0 1 1 0 1 1 |
0 0 0 1 |
0 1 1 0 |
-
Полный одноразрядный сумматор
-
Базовый вариант схемы
-
Исходные условия
Заключение : Таблицы одинаковы.
-
Задание 2.2 Работа со схемой полного сумматора
1) Выполнить замену переменных:
ai aABC
bi bABC
si sABC
ci cABC
ci-1 cAB(C-1)
2) Выписать систему уравнений одноразрядного сумматора
3) Собрать схему сумматора.
4) Выполнить статический анализ:
построить фактическую таблицу истинности.
5) Проверить фактическую таблицу истинности на соответствие исходной общей таблице истинности:
дать заключение о степени соответствия.
Система уравнений одноразрядного сумматора:
si = ai bi ci-1 = (ai bi) ci-1
ci = aibi V aici-1 V bici-1
Американский стандарт УГО:
Схема для статического анализа:
Общая таблица истинности:
№ |
ai bi ci-1 |
ci |
si |
0 1 2 3 4 5 6 7 |
0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 |
0 0 0 1 0 1 1 1 |
0 1 1 0 1 0 0 1 |
ai=0 bi=0 ci-1=0 ci=0 di=0
ai=0 bi=0 ci-1=1 ci=0 di=1
ai=0 bi=1 ci-1=0 ci=0 di=1
ai=0 bi=1 ci-1=1 ci=1 di=0
ai=1 bi=0 ci-1=0 ci=0 di=1
ai=1 bi=0 ci-1=1 ci=1 di=0
ai=1 bi=1 ci-1=0 ci=1 di=0
ai=1 bi=1 ci-1=1 ci=1 di=1
Фактическая таблица истинности:
№ |
ai bi ci-1 |
ci |
si |
0 1 2 3 4 5 6 7 |
0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 |
0 0 0 1 0 1 1 1 |
0 1 1 0 1 0 0 1 |
-
Параллельные многоразрядные сумматоры
-
Общие положения
Заключение : Фактическая и общая таблицы истинности совпадают.
-
Задание 2.3 Работа с моделью параллельного сумматора
а) Подготовить работу с файлом в режиме пошаговой анимации:
В демоверсии пакета MC7DEMO:
MC7DEMO\DATA\ Anim3.cir
// Файл DATA\ Anim3.cir в папке DATA пакета MC7DEMO
или в рабочей версии пакета MC7
MC7\DATA\ Anim3.cir
// Файл DATA\ Anim3.cir в папке DATA пакета MC7
б) Провести анализ работы схемы в режиме пошаговой анимации для исходной настройки знакогенераторов:
поочередное зажигание цифр на индикаторах двух слагаемых и результата.
в) Анализ работы схемы с новой настойкой знакогенераторов:
1) Выписать личный цифровой код:
N = xyz – последние три цифры номера зачетной книжки XXXXxyz.
2) Определить последовательности десятичных чисел:
Последовательность чисел на входе первого слагаемого
(a110, a210, a310) = (x, y, z)
Последовательность чисел на входе второго слагаемого
(b110, b210, b310) = (z, y, x)
3) Определить двоичные коды последовательностей чисел
(a12, a22, a32)
(b12, b22, b32)
4) Выполнить настройку знакогенераторов числовых последовательностей на входах слагаемых.
5) Провести проверку работы системы в режиме пошаговой анимации для заданных входных последовательностей чисел:
привести копии пошаговой индикации результатов сложения для двух заданных последовательностей цифр.
б)
Программирование генераторов:
Анализ работы схем.
в) число N=457
Последовательность чисел на входе первого слагаемого
(a110, a210, a310) = (4, 5, 7)
Последовательность чисел на входе второго слагаемого
(b110, b210, b310) = (7, 5, 4)
Последовательность чисел на входе первого слагаемого
(a110, a210, a310) = (4, 5, 7)
Последовательность чисел на входе второго слагаемого
(b110, b210, b310) = (7, 5, 4)
Определить двоичные коды последовательностей чисел
(a12, a22, a32)={0010}{0110}{0111}
(b12, b22, b32)={0111}{0110}{0010}