Лабораторне заняття № 12 (2 год.)

ТЕМА: Дослідження цифрових компараторів

НАВЧАЛЬНА МЕТА: Вивчення особливостей роботи цифрового компаратора і побудова його часових діаграм

ОБЛАДНАННЯ ТА ОСНАЩЕННЯ: ПЕОМ, програма Electronics Workbench

Рисунок 1 – С хема дослідження компаратора з функцією порівняння a>b

Рисунок 2 – Схема дослідження компаратора з функцією порівняння a=b

На рисунку 1 і на рисунку 2 зображені схеми цифрового компаратора. Вхідними кодами є двохрозрядні коди чисел А і В.

Компаратор на рис. 1 виконує порівняння А і В з визначенням, яке з чисел є більшим. Логічна функція, яка реалізується даним компаратором : у=1, якщо А>В.

Схема реалізована в логічному базисі І-НЕ.

Схема на рис. 2 реалізує логічну функцію „рівнозначність”, тобто на виході даного компаратора значення функції дорівнюватиме логічній одиниці при рівності розрядів в порівнюваних числах.

Для задання вхідних кодів порівнюваних чисел застосовується генератор слів. До виходу схем підключений логічний аналізатор для можливості контролю і перевірки відповідності діючих на вході сигналів результату на виході.

ОСНОВНІ ТЕОРЕТИЧНІ ПОЛОЖЕННЯ:

Цифровими компараторами називаються комбінаційні пристрої, призначені для порівняння чисел, заданих двійковим кодом.

Ч исло входів компаратора визначається розрядністю порівнюваних входів. Результатом порівняння є визначення одного з трьох можливих станів: а_і=b_і, а_і>b_і, а_і<b_і.

В компараторах, що визначають рівність двох двійкових чисел, два числа будуть рівні при рівності цифр по всіх розрядах а_і = b_і. Функція, що визначає цю рівність, дорівнює 1, якщо добуток цих цифр або їх інверсій дорівнює 1:

Ця функція є функцією „рівнозначність”. Компаратори, які виконують вісі функції порівняння, називаються універсальними.

Хід роботи

1 Вивчити схеми компараторів, зображених на рисунку 1 і на рисунку 2. Назвати, на яких логічних елементів вони побудовані, пояснити призначення зображених компараторів.

2 Підготувати таблиці істинності для компараторів заданих видів порівнянь і для даної кількості порівнюваних дворозрядних двійкових чисел.

3 Дослідити роботу першого компаратора (рис.1), подаючи на вхід всі можливі комбінації чисел А і В. Замалювати часові діаграми вхідних та вихідного сигналів, пояснити принцип дії.

4 Повторити методику 3 для другого компаратора (рис.2), замалювати часові діаграми вхідних та вихідного сигналів, пояснити принцип дії.

ЗМІСТ ЗВІТУ:

- титульний лист з назвою роботи та її виконавцем;

- мета роботи;

- перелік приладів;

- схеми дослідження цифрових компараторів;

- таблиці істинності;

- часові діаграми роботи обох компараторів

- висновки;

- відповіді на контрольні запитання.

КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ ДО ЗАХИСТУ:

1. Поясніть принцип дії цифрових компараторів.

2. На яких логічних елементах будуються компаратори?

3. Умовне позначення цифрових компараторів.

4. Що таке універсальний компаратор?

5 Записати логічний вираз функції рівнозначності

ПІДВЕДЕННЯ ПІДСУМКІВ І ОЦІНЮВАННЯ РІВНЯ ЗНАНЬ: По результатам виконання, оформлення лабораторної роботи робляться узагальнені висновки і оцінюється виконання, своєчасність і правильність оформлення звіту, з виставленням оцінки по п’ятибальній шкалі в журнал.

ВИКЛАДАЧ - Т.І.Ковальова