ĆWICZENIE nr 7 UKAADY ARYTMETYCZNE cz. II Poltechnika Częstochowska 1.1 Cel ćwiczenia. Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z budową i działaniem scalonych układów realizujących funkcje arytmetyczne. 1.2 Wprowadzenie. Najbardziej rozpowszechnionym sumatorem jest układ typu 7483. Monolityczny układ scalony 7483 jest czterobitowym sumatorem dwójkowym równoległym z przeniesieniem równoległym. Sumator ma wyjścia sumy z każdego bitu oraz wyjście przeniesienia (C4) z ostatniego bitu. Posiada również wejście (C0) Rys. 1. Symbol sumatora 7483. przeniesienia z poprzedniej pozycji na pierwszy bit sumatora. Symbol sumatora 7483 przedstawiono na Rys. 1. Scalonym komparatorem jest układ typu 7485. Układ ten jest komparatorem wielkości dwóch liczb dwójkowych czterobitowych z możliwością określania, która z liczb jest większa. Ten uniwersalny komparator ma wejścia liczb porównywanych A3,A2,A1,A0 i Rys. 2. Symbol komparatora 7485. B3,B2,B1,B0 oraz wejścia i wyjścia kaskadowe AB (odpowiednio IO, IE , IL i ALB, AEB, AGB), umożliwiające tworzenie układów porównujących liczby o większej liczbie bitów niż cztery. 1.3 Pytania sprawdzające. 1. Sklasyfikować scalone sumatory i komparatory. 1.4 Opis układu pomiarowego. Część druga ćwiczenia składa się z pięciu sumatorów scalonych typu 7483, komparatora scalonego typu 7485 oraz układu kombinacyjnego. Przełącznikami SEL1 i SEL0 binarnie zadaje się numer układu pomiarowego. Elementy składowe (sumatory, komparator itd.) zostały połączone wewnętrznie w cztery układy pomiarowe, bez możliwości ingerencji w połączenia ze strony ćwiczącego. Diody LED, wyświetlacze oraz zadajniki zostały wykorzystane zgodnie z opisem na płycie czołowej. - 2 - Poltechnika Częstochowska 1.5 Program ćwiczenia. Przed rozpoczęciem ćwiczenia prowadzący nakłada płytę czołową na stanowisko laboratoryjne oraz ustawia kod ćwiczenia na przełączniku ćwiczeń. Podłącza zasilanie. 1.5.1 Sumator równoległy typu 7483. Przed rozpoczęciem dalszej części ćwiczenia prowadzący zmienia płytę czołową na Elementy arytmetyczne cz.II , ustawia kod ćwiczenia na przełączniku ćwiczeń. Podłącza zasilanie. Zaznajomić się z układem według Rys. 3, wyzerować układ (RESET), ustawić binarnie przełącznikami Wybór grupy numer 0 (na wyświetlaczu W3). Ustawić na zadajnikach ZK=1100 i ZY=1010 oraz ZX0=0. Wyniki należy wpisać do Tabela 1. Następnie powtórzyć badanie dla ZX0=1. Powtórzyć całość dla Rys. 3. Sumator równoległy typu 7483. własnych czterech liczb ZY i ZK. Tabela 1. ZK ZY ZX0 S4 S3 S2 S1 C4 1100 1010 0 ... ... ... - 3 - Poltechnika Częstochowska 1.5.2 Sumator BCD. Zaznajomić się z układem według Rys. 4, wyzerować układ, ustawić binarnie przełącznikami Wybór grupy numer 1 (na wyświetlaczu W3). Ustawić na zadajnikach ZK=0100 i ZY=0111. Wyniki należy wpisać do Tabela 6.6. Powtórzyć całość dla własnych czterech liczb ZY i ZK. Rys. 4. Schemat sumatora BCD. Tabela 2. ZK ZY LED3 LED2 LED1 LED0 LED4 LED5 LED6 S4 S3 S2 S1 C4 0100 0111 ... ... 1.5.3 Komparator równoległy typu 7485. Zaznajomić się z układem według Rys. 5, wyzerować układ, ustawić binarnie przełącznikami Wybór grupy numer 2 (na wyświetlaczu W3). Ustawić na zadajnikach ZX=0110 i ZY=0111. Zadajnikiem ZK należy ustawić przeniesienie z poprzedniej sekcji komparatora np. ZK=000. Wyniki należy wpisać do Tabela 3. Powtórzyć całość dla własnych pięciu liczb ZY i ZX oraz różnych przeniesień ZK. Rys. 5. Komparator równoległy typu 7485. Tabela 3. ZX ZY ZK0 ZK1 ZK2 AB 0110 0111 ... ... - 4 - Poltechnika Częstochowska 1.5.4 Mnożarka 4bity*4bity. Zaznajomić się z układem według Rys. 6., wyzerować układ, ustawić binarnie przełącznikami Numer układu numer 3 (na wyświetlaczu W3). Ustawić na zadajnikach ZX=0110, ZY=0111 i ZK=0000. Wyniki należy wpisać do Tabela 4. Wejść C0 każdego sumatora nie należy traktować jako przeniesienie z poprzedniej pozycji, lecz jako włączanie lub wyłączanie dodawania (gdy C0=0, wtedy S=A+0; gdy C0=1, wtedy S=A+B). Powtórzyć całość dla własnych pięciu liczb ZY, ZX i ZK. Rys. 6. Schemat logiczny mnożarki 4-bitowej. Tabela 4. ZK ZY ZK LED8 LED9 LED10 S7 S6 S5 S4 S3 S2 S1 S0 0100 0111 0000 ... ... 1.6 Opracowanie ćwiczenia. Przeanalizować otrzymane w tabelach wyniki. Ocenić poprawność wykonywanych działań. Przeanalizować działanie sumatora-subtraktora oraz komparatora szeregowego. Wyciągnąć odpowiednie wnioski z ćwiczenia. Zaprojektować inne rozwiązanie mnożarki (np. szeregowej). - 5 -