(163797) Sylwia Starzyńska

(163769) Michał Luszawski

Temat: Układy kombinacyjne: układy arytmetyczne

(laboratorium dnia 6.11.008)

1. Cel ćwiczenia

Ćwiczenie ma na celu praktyczne zapoznanie studentów z budową, działaniem, właściwościami oraz syntezą podstawowych układów kombinacyjnych, takich jak: komparatory, sumatory, subtraktory, układy sterujące.

2. Wstęp teoretyczny

Układ kombinacyjny jest jednym z rodzajów układów cyfrowych. Charakteryzuje się tym, że stan wyjść zależy wyłącznie od stanu wejść; stan wyjść opisują funkcje boolowskie - w przeciwieństwie do układów sekwencyjnych, których stan wyjść zależy od stanu wejść oraz od poprzedniego stanu wyjść.

Układy kombinacyjne:

• Komutatory - multiplekser, demultiplekser

• Konwertery kodów - koder, dekoder, transkoder

• Bloki artymetyczne - sumator, komparator, ALU

Sumator, substraktor.

W przypadku dodawania wielobitowych liczb dwójkowych należy uwzględnić przeniesienie z pozycji sąsiedniej mniej znaczącej od rozpatrywanej.

Komparator.

Układy zwane komparatorami liczb służą do porównywania wartości dwu lub więcej liczb dwójkowych. Komparatory mogą występować w różnych postaciach. Jeżeli A i B są porównywanymi liczbami , to komparator może realizować jedną lub kilka z następujących funkcji: A = B, A < B, A <= B, A > B, A >= B.

3. Realizowane ćwiczenia

a) Komparator 2-bitowy (2 wyjściowy)

x1	x2	y1	y2
0	0	0	0
0	1	1	0
1	0	0	1
1	1	0	0

b) Komparator 2-bitowy (3 wyjściowy)

x1	x2	y1	y2	y3
0	0	1	0	0
0	1	0	0	1
1	0	0	1	0
1	1	1	0	0

c) Układ, który w zależności od sygnału sterującego realizuje sumę logiczną lub iloczyn logiczny

x1	x2	S	y1
0	0	0	0
0	0	1	0
0	1	0	1
0	1	1	0
1	0	0	1
1	0	1	0
1	1	0	1
1	1	1	1

d) Sumator 1-bitowy

x1	x2	C	C'	y
0	0	0	0	0
0	0	1	0	1
0	1	0	0	1
0	1	1	1	0
1	0	0	0	1
1	0	1	1	0
1	1	0	1	0
1	1	1	1	1

e) Układ odejmujący - subtraktor

x1	x2	y	C
0	0	0	0
0	1	1	1
1	0	1	0
1	1	0	0

nr	z	x1	x2	x3	y1	y2	y3	y4
0	0	0	0	0	0	0	0	0
1	0	0	0	1	0	0	0	1
2	0	0	1	0	0	0	1	0
3	0	0	1	1	0	0	1	1
4	0	1	0	0	0	1	0	0
5	0	1	0	1	0	1	0	1
6	0	1	1	0	0	1	1	0
7	0	1	1	1	0	1	1	1
-	1	0	0	0	-	-	-	-
-1	1	0	0	1	1	1	1	1
-2	1	0	1	0	1	1	1	0
-3	1	0	1	1	1	1	0	1
-4	1	1	0	0	1	1	0	0
-5	1	1	0	1	1	0	1	1
-6	1	1	1	0	1	0	1	0
-7	1	1	1	1	1	0	0	1

f) Układ generujący uzupełnienie do dwóch (kod U2)

g) Układ, który w zależności od sygnału sterującego daje na wyjściu sygnał wyjściowy lub jego negacje

x1	S	y1
0	0	0
0	1	1
1	0	1
1	1	0

h) Układ sprawdzający, czy liczba jest z przedziału 5:10

x1	x2	x3	x4	y
0	0	0	0	0
0	0	0	1	0
0	0	1	0	0
0	0	1	1	0
0	1	0	0	0
0	1	0	1	1
0	1	1	0	1
0	1	1	1	1
1	0	0	0	1
1	0	0	1	1
1	0	1	0	1
1	0	1	1	0
1	1	0	0	0
1	1	0	1	0
1	1	1	0	0
1	1	1	1	0

4. Wnioski.

Układy kombinacyjne są układami bez pamięci. Układy arytmetyczne wykonują operacje na liczbach binarnych takie same jak w systemie dziesiętnym. Komparatory, to układy logiczne porównujące pary bitów.

---