Лабораторная работа № 13. Моделирование компаратора и сумматора
1. Введение
При обработке информации возникает необходимость сравнения чисел. Критерием сравнения могут быть: равенство, неравенство, больше, меньше, не больше и не меньше. Для выполнения подобных операций предназначены устройства, называемые компараторами.
Сложение чисел осуществляет устройство, называемое сумматором. При осуществлении операции сложения необходимо учитывать возможность возникновения ситуации переполнения в складываемом разряде и появления необходимости переноса в следующий разряд или перенос из младшего разряда. В случае переноса разряда из младшего к результату суммирования добавляется единица по сигналу переноса разряда из младшего. При необходимости переноса разряда при сложении генерируется сигнал ПЕРЕНОС РАЗРЯДА. Полный сумматор включает в себя три входа (два слагаемых и вход переноса) и два выхода (сумма и сигнал переноса).
2. Цели и задачи работы
Цель работы: изучение структуры и работы устройств обработки и передачи информации.
Задачи работы:
1. Исследование компаратора;
2. Исследование сумматора;
Выполнение работы:
Результаты занести в таблицы результатов экспериментов.
3. ЗАДАНИЕ.
3.4. Исследование компаратора.
Рис. 1. Компаратор
а. Соберите схему, приведенную на рис.4. Включите схему.
б. По таблице вариантов сигналов А и В составить таблицы истинности выходов.
в. По таблицам истинности логических операций установить логические типы выходов.
Таблица 1 – Таблица состояний
| А | В | 1 | 2 | 3 | А=В | А>В | А<В | |
| 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 2 | 3 | |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | ||||
| 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | ||||
| 1 | 1 | 1 | 0 | 0 |
3.4. Исследование сумматора
| Рис. 2. Полный одноразрядный шестнадцатиричный сумматор. |
а. Соберите схему, приведенную на рис.2. Включите схему.
б. Заполните таблицу состояний
Таблица 2 – Таблица состояний
| А | В | Cin | S | Cout | |
| 1 | 1 | F | 0 | 0 | 1 |
| 2 | 2 | E | 0 | 0 | 1 |
| 3 | 3 | D | 0 | 0 | 1 |
| 4 | 4 | C | 0 | 0 | 1 |
| 5 | 5 | 0 | 1 | 6 | 0 |
| 6 | 6 | 1 | 1 | 8 | 0 |
| 7 | 7 | 2 | 1 | A | 0 |
| 8 | 8 | 3 | 1 | C | 0 |
| 9 | 9 | 4 | 0 | D | 0 |
| 10 | A | 5 | 0 | F | 0 |
| 11 | B | 6 | 0 | 1 | 1 |
| 12 | C | 7 | 0 | 3 | 1 |
| 13 | D | 8 | 1 | 6 | 1 |
| 14 | E | 9 | 1 | 8 | 1 |
| 15 | F | A | 1 | A | 1 |
Выводы
В выполненной лабораторной работе мы исследовали структуру и работу компаратора и сумматора. Смоделированный нами компаратор сравнивал поступающие на его вход два сигнала, соответствующие логическому нулю или единице, а на выходе показывал какой из сигналов больше или их равенство. Также мы смоделировали сумматор, используя микросхему 4008, которая имеет три входа (два слагаемых и вход переноса сигнала из младшего разряда) и два выхода (сумма и сигнал переноса в старший разряд).