I WSTĘP TEORETYCZNY

1. Bramki logiczne.

• bramka AND

		A	B	Q
			1	1	1
			1	0	0
			0	0	0
			0	1	0

• bramka AND z zanegowanymi wejściami

		A	B	Q
			1	1	0
			1	0	0
			0	0	1
			0	1	0

• bramka NAND

		A	B	Q
			1	1	0
			1	0	1
			0	1	1
			0	0	1

• bramka OR

		A	B	Q
			1	1	1
			1	0	1
			0	1	1
			0	0	0

• bramka OR z zanegowanymi wejściami

		A	B	Q
			1	1	0
			1	0	1
			0	1	1
			0	0	1

• bramka NOR

		A	B	Q
			1	1	0
			1	0	0
			0	1	0
			0	0	1

• bramka EXOR

		A	B	Q
			0	0	0
			0	1	1
			1	0	1
			1	1	0

2. Dekodery i kodery.

• DEKODER jest to element który przekształca jednoznacznie wektor wejściowy o n współczynnikach na wektor wyjściowy o k <= 2ⁿ współczynnikach. Każda ze współrzędnych wektora wejścia lub wyjścia przyjmuje wartości 0 lub 1. Dekoder pełny to dekoder o wektorze wyjścia k=2ⁿ.

• KODER jest to urządzenie przeciwnie działające do dekodera. Kodery pracują wyłącznie w taki sposób, aby każdorazowo na jednym wejściu był wyróżniony sygnał. W przypadku gdy wyróżniony sygnał będzie wprowadzony na kilka wejść kodera, wyjście kodera nie są ściśle zdefiniowane - zależą od budowy kodera.

3. Sumatory i rejestry.

• PÓŁSUMATOR - układ umożliwiający dodawanie bitów według tabeli :

A	B	∑	C
0 1 0 1	0 0 1 1	0 1 1 0	0 0 0 1

gdzie A, B są wejściami danych wprowadzanymi do półsumatora, ∑ - wynik sumowania, C - przeniesienie.

• SUMATOR jest to układ półsumatorów umożliwiający pobranie oprócz samych danych, także poprzedniego przeniesienia. Układ sumatora działa według tabeli:

Cn-1	A	B	∑	Cn
0 0 0 0 1 1 1 1	0 0 1 1 0 0 1 1	0 1 0 1 0 1 0 1	0 1 1 0 1 0 0 1	0 0 0 1 0 1 1 1

gdzie A, B są naszymi wprowadzanymi danymi (słowami), C_n-1 - pobranym przeniesieniem z poprzedniego bitu, C_n - zwróconym przeniesieniem.

• REJESTRY - podczas wykonywania operacji arytmetycznych często potrzebna jest zdolność przechowywania informacji. Do tego służą rejestry mogące zapamiętać wielobitowe słowa.

4. Układy ALU, układ 74181.

Jednostki arytmetyczno-logiczne (Arithmetic Logic Unit) są układami służącymi do realizacji operacji logicznych i arytmetycznych. Jednym z takich układów jest układ typu 74181 pokazany na rysunku:

Stan wejścia MC określa charakter wykonywanej operacji (stan wysoki - operacje logiczne, niski - arytmetyczne), a w przypadku wykonywania operacji arytmetycznych wykorzystywane jest także wejście C0. Na wyjściach F0, F1, F2, F3 otrzymujemy wynik operacji logicznej, na wyjściach C4, F3, F2, F1, F0 wynik operacji arytmetycznych. Wyjścia P i G są stosowane do tworzenia wielopozycyjnych ALU. Ostatnie wyjścia A=B informuje w stanie wysokim o równości wprowadzonych słów.

Układ ten posiada 22 wprowadzenia (14-wejść i 8-wyjść). Wejścia A0, A1, A2, A3 i B0, B1, B2, B3 są wejściami 4-bitowych danych, wejścia S0, S1, S2, S3 sterują według tabeli wyborem operacji :

WEJŚCIA SELEKCJONUJĄCE				FUNKCJE LOGICZNE MC=1	FUNKCJE ARYTMETYCZNE MC=0, C0=0
S3	S2	S1	S0
L	L	L	L
L	L	L	H
L	L	H	L
L	L	H	H
L	H	L	L
L	H	L	H
L	H	H	L
L	H	H	H
H	L	L	L
H	L	L	H
H	L	H	L
H	L	H	H
H	H	L	L
H	H	L	H
H	H	H	L
H	H	H	H

---