Выполнение работы
В программе Electronics Workbench собрать схему одноразрядного двоичного полусумматора, представленную на рис. 6.6. Произвести моделирование составленной схемы, переключив в положение «1» кнопку . Управляя клавишами «А», «В» и наблюдая за индикаторами, убедиться в правильности таблицы 6.1.
Рис. 6.6
В программе Electronics Workbench собрать схему одноразрядного двоичного сумматора, представленную на рис. 6.7. Произвести моделирование составленной схемы, переключив в положение «1» кнопку . Управляя клавишами «А», «В», «Р» и наблюдая за индикаторами, убедиться в правильности таблицы 6.2.
Рис. 6.7
Оформить отчет и сделать выводы по работе.
Лабораторная работа №4 «Изучение принципа работы цифровых компараторов»
Цель работы: Изучение принципа работы цифровых компараторов
Оборудование: ПЭВМ
Программное обеспечение: Electronics Workbench
Основные положения
Для сравнения двух сигналов используются компараторы (от англ. compare – сравнить). Они позволяют дать ответы на вопросы, равны или не равны два сигнала; если не равны, то какой из этих сигналов больше. Для сравнения двух двоичных чисел нужен цифровой компаратор. В табл. 7.1 указана связь между сигналами на выходах и входах компаратора при сравнении одноразрядных чисел а и b, которые могут быть равны 1 или 0. На соответствующем выходе появляется логическая 1, когда в указанном соотношении находятся сигналы на входах. Так, если а = 1, b = 1 (числа одинаковы), то функция, характеризующая равенство чисел, Fa = b = 1, а функции, характеризующие их неравенство, Fa>b = 0 и Fa<b = 0. Аналогично заполняются другие строки таблицы.
Таблица 7.1
Входные и выходные сигналы цифрового компаратора
Входы |
Выходы |
|||
а |
b |
Fa>b |
Fa = b |
Fa<b |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
По известным правилам на основании табл. 7.1 можно записать следующие логические функции, характеризующие соотношение одноразрядных чисел:
Fa>b
=
;
Fa=b
=
;
Fa<b
=
.
Если значения а и b таковы, что правая часть функции равна 1, то соотношение, указанное в левой части, выполняется. Если правая часть функции равна 0, то соотношение между а и b противоположно указанному.
Схема одноразрядного компаратора, реализующая приведенные функции, изображена на рис. 7.1.
Остановимся
подробнее на функции равенства чисел
Fa
=
b,
или
функции «Равнозначность». По смыслу
она противоположна функции Fa
b
«Неравнозначность»
(исключающее ИЛИ). Поскольку
,
то
.
Следовательно, проверку равенства пары одноименных разрядов двух чисел можно осуществить, используя логический элемент «Равнозначность» (рис. 7.2, а) или «Неравнозначность», дополненный инвертором (рис. 7.35, б).
Рис. 7.1. Схема цифрового одноразрядного компаратора
Рис. 7.2. Проверка равенства разрядов:
а – на логическом элементе «Равнозначность»; б – на логическом элементе «Неравнозначность»