Badanie układów arytmetycznych

2. Zbudować układ półsumatora wykorzystując funktory określone przez wykładowcę.

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

C

B A	0	1
0	0	0
1	0	1

S

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

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

t_pS = ..................................................

t_pC = ..................................................

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.

AB C-1	00	01	11	10
0	0	1	0	1
1	1	0	1	0

S C

C = A_iB_i + B_iC_i-1 + A_iC_i-1

S = A_iB_iC_i-1 + A_iB_iC_i-1 + A_iB_iC_i-1 + A_iB_iC_i-1 = C_i-1(A_iB_i + A_iB_i) + C_i-1(A_iB_i + A_iB_i) =

= C_i-1(A_iB_i + A_iB_i) + C_i-1(A_iB_i + A_iB_i) = A_i + B_i + C_i-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

3.3.Oszacować czasy propagacji badanego sumatora jednobitowego.

t_pS = ..................................................

t_pC = ..................................................

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

t_pS = ..................................................

4. Zaprojektować 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.

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).

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

F=12; M=0.

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

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

---