Laboratorium
z Teorii Automatów
Ćwiczenie 6
Wybrane układy arytmetyczne.
Zadanie 1. Dodawanie czterobitowych liczb dwójkowych.
Schemat sumatora:
w systemie uzupełnień do jednego
W systemie uzupełnień do jednego ujemna liczba jest tworzona poprzez negowanie bitów. Jeśli w dodawaniu wystąpiło przeniesienie to należy do wyniku dodać jedynkę.
Zostały wykonane następujące działania na czterobitowym sumatorze równoległym:
Działanie |
Działanie |
Wynik |
|||||||||||||
System dziesiętny |
|
|
System uzupełnień do jednego |
|
|
System dziesiętny |
System uzupełnień do jednego |
||||||||
5 |
+ |
6 |
0101 |
+ |
0110 |
11 |
1011 |
||||||||
5 |
+ |
-6 |
0101 |
+ |
1001 |
-1 |
1110 |
||||||||
-5 |
+ |
6 |
1010 |
+ |
0110 |
1 |
0001 |
||||||||
-5 |
+ |
-6 |
1010 |
+ |
1001 |
-11 |
0100 |
w systemie uzupełnień do jednego
W systemie uzupełnień do jednego ujemna liczba jest tworzona poprzez zanegowanie bitów i dodaniu do tak otrzymanej liczby 1.
Zostały wykonane następujące działania na czterobitowym sumatorze równoległym:
Działanie |
Działanie |
Wynik |
|||||||||||||
System dziesiętny |
|
|
System uzupełnień do dwóch |
|
|
System dziesiętny |
System uzupełnień do dwóch |
||||||||
5 |
+ |
6 |
0101 |
+ |
0110 |
11 |
01011 |
||||||||
5 |
+ |
-6 |
0101 |
+ |
1010 |
-1 |
11111 |
||||||||
-5 |
+ |
6 |
1011 |
+ |
0110 |
1 |
00001 |
||||||||
-5 |
+ |
-6 |
1011 |
+ |
1010 |
-11 |
10101 |
Zadanie 2. Sumator dwójkowo - dziesiętny.
a) w kodzie BCD
W kodzie BCD każdą cyfrę reprezentują cztery bity. Jeżeli w wyniku dodawania wynik będzie większy od 9, to należy go uzupełnić i dodać. Dodanie każdej cyfry uwzględnia przeniesienie z poprzedniej tetrady. Pierwsze przeniesienie musi być równe zeru.
Schemat:
Dodanie paru liczb:
Dziesiętny |
BCD |
Wynik |
|||||
a |
b |
a |
b |
Dziesiętny |
BCD |
Przeniesienie |
|
2 |
2 |
0010 |
0010 |
4 |
0100 |
0 |
|
3 |
6 |
0011 |
0110 |
9 |
1001 |
0 |
|
8 |
4 |
1000 |
0100 |
2 |
1100 |
1 |
|
8 |
9 |
1000 |
1001 |
7 |
0111 |
1 |
b) w kodzie EXCESS-3
Schemat:
Dodanie paru liczb:
Dziesiętny |
EXCESS-3 |
Wynik |
|||||
a |
b |
a |
b |
Dziesiętny |
EXCESS-3 |
Przeniesienie |
|
2 |
2 |
0101 |
0101 |
4 |
0111 |
0 |
|
3 |
6 |
0110 |
1001 |
9 |
1100 |
0 |
|
8 |
4 |
1011 |
0111 |
2 |
0101 |
1 |
|
8 |
9 |
1011 |
1100 |
7 |
1010 |
1 |
Zadanie 3. Komparator 4-bitowy plus 1 bit znaku.
Komparatory są układami, które umożliwiają porównywanie dwu liczb dwójkowych ( komparatory dwójkowe ) lub dziesiętnych ( komparatory dziesiętne ) sygnalizując jedną lub kilka spośród realizacji : A>B, A = B, A<B, A<>B, A<=B, A>=B. Mogą być realizowane jako układy równoległe lub szeregowe.
Realizacja wyjść układu:
wrm\A5B5 |
00 |
01 |
11 |
10 |
100 |
100 |
100 |
001 |
001 |
010 |
010 |
100 |
010 |
001 |
001 |
001 |
100 |
100 |
001 |
WRM
wrm\A5B5 |
00 |
01 |
11 |
10 |
100 |
1 |
1 |
0 |
0 |
010 |
0 |
1 |
0 |
0 |
001 |
0 |
1 |
1 |
0 |
W
wrm\A5B5 |
00 |
01 |
11 |
10 |
100 |
0 |
0 |
0 |
0 |
010 |
1 |
0 |
1 |
0 |
001 |
0 |
0 |
0 |
0 |
R
wrm\A5B5 |
00 |
01 |
11 |
10 |
100 |
0 |
0 |
1 |
1 |
010 |
0 |
0 |
0 |
1 |
001 |
1 |
0 |
0 |
1 |
M
Schemat:
Strona 5
Politechnika Śląska
Wydział AEiI
Grupa VI., sekcja 4.
Łukasz Indeka
Krzysztof Karmański
Paweł Milka
Łukasz Rataj
Marcin Samsel
Karol Stachurski
Rafał Szewczyk