Badanie uadów arytmetycznych

2. Zbudow uad półsumatora wykorzystując funktory określone przez wykładow.

2.1. Napisać równania logiczne określające pracę półsumatora. Zbudować układ półsumatora.

0x01 graphic


C

0x08 graphic
B

A

0

1

0

0

0

1

0

1

S

0x08 graphic
B

A

0

1

0

0

1

1

1

0


S = .... A + B.........................

C = .... A * B.........................

A

B

S

C

0

0

0

0

0

1

1

0

1

0

1

0

1

1

0

1

0x01 graphic

2.3. Oszacować czasy propagacji półsumatora dla zmiennych S oraz C.

tpS = ..................................................

tpC = ..................................................

3. Synteza i badanie sumatora jednobitowego.

3.1. Wypełnić mapy Karnaugha dla funkcji sumy i przeniesienia sumatora pełnego.

Wyprowadzić funkcję sumy i przeniesienia. Zbudować układ sumatora pełnego.

0x08 graphic

0x08 graphic
AB

C-1

00

01

11

0x08 graphic

10

0

0

1

0

1

1

1

0

1

0

S C

0x01 graphic

C = AiBi + BiCi-1 + AiCi-1

S = AiBiCi-1 + AiBiCi-1 + AiBiCi-1 + AiBiCi-1 = Ci-1(AiBi + AiBi) + Ci-1(AiBi + AiBi) =

= Ci-1(AiBi + AiBi) + Ci-1(AiBi + AiBi) = Ai + Bi + Ci-1

A

B

C-1

S

C

0

0

0

0

0

0

0

1

1

0

0

1

0

1

0

0

1

1

0

1

1

0

0

1

0

1

0

1

0

1

1

1

0

0

1

1

1

1

1

1

0x01 graphic

3.3.Oszacować czasy propagacji badanego sumatora jednobitowego.

tpS = ..................................................

tpC = ..................................................

3.4.Wykorzystując opracowany sumator jednobitowy zbudować układ 3-bitowego sumatora równoległego oraz oszacować jego czas propagacji.

0x01 graphic

tpS = ..................................................

4. Zaprojektow czterobitowy sumator równoległy z przeniesieniami szeregowymi sumujący liczby zapisane w kodzie określonym przez prowadzącego ćwiczenie i przy pomocy funktorów wykorzystywanych w zadaniach 2 i 3.

0x01 graphic

Korzystając ze schematu tworze układ, w którym wystąpią 4 wyjścia S dające nam wynik dodawania w naturalnym kodzie binarnym, oraz wyjście C sygnalizujące czy nasza suma mieści się w 4 bitach (C=0), czy też nie (C=1).

0x01 graphic

5. Badanie sterowania jednostki arytmetyczno-logicznej 74181 dla realizacji funkcji zadanych przez prowadzącego.

F=12; M=0.

0x01 graphic

Korzystając z instrukcji jednostki arytmetyczno-logicznej 74181 podłączamy nasz układ.

0x01 graphic

Funkcja mojego układu realizuje:

F = A + A dla C0 = 1

F = A + A + 1 dla C0 = 0

Wnioski:

Półsumator i sumator pozwalają na sumowanie poszczególnych bitów. Dzięki swojej budowie

pozwalają na tworzenie łańcuchowych połączeń umożliwiających rozszerzanie możliwości sumowania do liczb wielobitowych.

Jednostka arytmetyczno-logiczna 74181 jest bardzo przydatnym udogodnieniem, które pozwala nam na wykorzystywanie różnych funkcji bez tworzenia dodatkowych układów,
a jedynie poprzez zmienianie wartości na wejściach s0, s1,s2,s3 oraz manipulowaniu wejściem C0.

AB

C-1

00

01

11

10

0

0

0

1

0

1

0

1

1

1