Praca laboratoryjna 5 TEMAT: PROJEKTOWANIE I BADANIE

Praca laboratoryjna 5
TEMAT: PROJEKTOWANIE I BADANIE SUMATORÓW WIELOBITOWYCH
Cel pracy: poznanie zasad funkcjonowania sumatorów wielobitowych z różnymi
typami przeniesienia.
Podstawy teoretyczne
Urządzenia cyfrowe takie jak: kalkulator, maszyna cyfrowa, cyfrowy przyrząd
pomiarowy itp. realizują swoje działanie na podstawie pewnych charakterystycznych
(zaprogramowanych) operacji, głównie arytmetycznych i logicznych. W operacjach tych
biorą udział: sumatory, komparatory, rejestry. Sumatory dzielimy na sumatory binarne, gdzie
działania wykonuje się na liczbach dwójkowych, oraz sumatory dziesiętne, gdzie dokonuje
się działań na liczbach dziesiętnych kodowanych dwójkowo.
Półsumator jest układem arytmetycznym, który generuje sumę dwóch cyfr binarnych.
Układ ma dwa wejścia i dwa wyjścia. Zmiennymi wejściowymi są bity dodajnej i dodajnika,
które są sumowane, a zmienne wyjściowe worzą bity sumy i przeniesienia.
X
S
Y
C
Rys. 1 Schemat logiczny półsumatora
Pełny sumator jest układem arytmetycznym, który generuje sumę trzech bitów
wejściowych. Oprócz dwóch wejść układ ma dwa wyjścia. Dwie zmienne wejściowe
oznaczone symbolami X i Y reprezentują dwa znaczące bity dodawane do siebie. Trzecie
wejście, oznaczone symbolem Z, reprezentuje przeniesienie z poprzedniej mniej znaczącej
pozycji. Potrzebne są dwa wyjścia.
Rys. 2 Schemat logiczny pełnego sumatora
Szczególnym przypadkiem sumatora jest układ realizujący odejmowanie dwu liczb
dwójkowych. Należy wówczas rozważyć tzw. Pożyczkę.
-
Ai
Bi
Vi-1
Vi Di
Ai
0
0
0
0
1
1
1
1
Bi
0
0
1
1
0
0
1
1
Vi-1
0
1
0
1
0
1
0
1
Di
0
1
1
0
1
0
0
1
Vi
0
1
1
1
0
0
0
1
Vi-1
0
1
AiBi
Vi-1
0
1
Ai
Vi
AiBi
Vi
00
01
11
10
0
1
1
1
0
1
0
0
00
01
11
10
0
1
1
0
0
1
1
0
Di
Bi
Układ
odejmujący
Di
Kolejność wykonania ćwiczenia:
1. Zaprojektować sumator dwóch liczb 2 bitowych.
2. Zaprojektować sumator odejmujący dwie liczby 2 bitowe.
3. Zaprojektować sumator dwóch liczb 4 bitowych.
Vi-1