1)Базовый лабораторный стенд.
2) Лабораторный модуль dLab4 для исследования работы мультиплексора.
Внешний вид модуля выглядит так:
Логические диаграммы, снятые с помощью лабораторного модуля:
Ответы на вопросы.
Мультиплексоры могут использоваться в делителях частоты, триггерных устройствах, сдвигающих устройствах и др. Мультиплексоры могут использоваться для преобразования параллельного двоичного кода в последовательный. Для такого преобразования достаточно подать на информационные входы мультиплексора параллельный двоичный код, а сигналы на адресные входы подавать в такой последовательности, чтобы к выходу поочередно подключались входы, начиная с первого и заканчивая последним.
Сигналы на адресных входах определяют, какой конкретно информационный канал подключен к выходу. Если между числом информационных входов n, и числом адресных входов m, действует соотношение n=2^m,, то такой мультиплексор называют полным. Если n < 2^m,, то мультиплексор называют неполным
Разрешающие входы используют для расширения функциональных возможностей мультиплексора. Они используются для наращивания разрядности мультиплексора, синхронизации его работы с работой других узлов. Сигналы на разрешающих входах могут разрешать, а могут и запрещать подключение определенного входа к выходу, то есть могут блокировать действие всего устройства.
Если имеется вход разрешения выхода OE, то "0" на этом входе должен перевести выход в пассивное состояние.
Выбираем мультиплексор, имеющий три адресных (по числу аргументов функции) и восемь информационных входов. Для реализации заданной функции информационные входы мультиплексора соединим с уровнями логических “1” и “0” в такой последовательности, которая полностью копирует последовательность единиц и нулей функции в таблице истинности. При этом не требуется ни записи СДНФ, ни ее минимизации. Кстати, функция, (четность числа единиц в трехразрядном слове), не упрощается, поэтому для своей реализации, например, в базисе ЛЭ “И-НЕ” требует четырех ЛЭ “3И-НЕ” и трех инверторов, т.е. в сумме потребуется три ИС. В то же время для реализации схемы требуется всего одна ИС мультиплексора “8-1”.
Лабораторная работа №5.
Исследование работы сумматора.
Цель работы: ознакомление, изучение принципа работы сумматора .
Краткие сведения.
Сумматоры предназначены для выполнения арифметических операции сложения и вычитания как двоичных, так и десятичных чисел.
По используемой системе счисления выделяют в основном двоичные и десятичные сумматоры.
По последовательности выполнения операции в времени выделяют параллельные сумматоры, в которых все разряды складываемых чисел подаются на входы одновременно, и последовательные, на входы которых
Разряды слагаемых подаются один за другим.
Двоичные сумматоры делятся на одноразрядные и многоразрядные, основанные на первых.
Полным одноразрядным сумматором называется комбинационное устройство, состоящее из 3 входов и 2 выходов и складывающее три одноразрядных числа по правилам двоичной арифметики.
На входы А и В поступают сигналы i-го разряда и сигнал переноса С из предыдущего разряда. С выхода снимаются сигналы суммы S и переноса в следующий разряд C. Таблица истинности такого сумматора выглядит так:
Для увеличения разрядности сумматора применяют несколько одноразрядных, соединяя выходы переноса младшего разряда со входом переноса старшего по цепочке. Однако такая схема имеет низкое быстродействие. Пример такой схемы показан на рисунке:
Для увеличения быстродействия применяют схему ускоренного переноса, которая в соответствии с состоянием сигналов входных слагаемых
и входного сигнала переноса формирует выходной сигнал переноса. Такие сумматоры называют сумматором с параллельным переносом.
Описание лабораторного стенда.
В лабораторный стенд входят: