2.5. Многоразрядные параллельные сумматоры
В современных ПК наибольшее распространение получили параллельные сумматоры, так как при одном синхроимпульсе выполняются операции сразу над всеми n разрядами двоичных чисел, а микросхемы сумматоров последовательного действия почти никогда не использовались. Сумматоры параллельного действия строятся путем объединения нескольких последовательных сумматоров. Их количество определяет разрядность параллельного сумматора. Для того чтобы получить такой сумматор, достаточно соединить входы и выходы переносов соответствующих двоичных разрядов, т.е. входы и выходы Pn-1 и Pi соответствующих одноразрядных сумматоров (рис.7). Условное обозначение параллельного сумматора показано на рис.8.
Рис.7. Схема параллельного сумматора
Рис.8. Условное обозначение параллельного
сумматора
3. Порядок выполнения работы
В данной лабораторной работе необходимо смоделировать с помощью программы OrCAD Capture 9.2 электронно-логическую схему, соответствующую заданному сумматору (табл.5). Сложить два двоичных числа, согласно варианту и сделать выводы по работе данного сумматора.
Таблица 5
Список заданий к лабораторной работе
Вариант |
Тип сумматора |
Двоичные числа |
1 |
Четвертьсумматор на основе логических элементов |
а)0,1,1,0,0,1 б)0,0,1,1,0,0 |
2 |
Полусумматор на основе логических элементов |
а)1,0,1,0,0,1 б)0,1,1,1,0,0 |
3 |
Полный сумматор на основе логических элементов |
а)1,1,0,0,1,1 б)1,0,0,1,0,0 |
4 |
Четырехразрядный сумматор параллельного действия на основе логических элементов |
а)0110 б)1100 |
5 |
Четырехразрядный сумматор параллельного действия |
а)1010 б)1100 |
7 |
Четвертьсумматор на основе логических элементов |
а)1,1,1,0,0,1 б)0,0,1,1,0,0 |
8 |
Полусумматор на основе логических элементов |
а)1,0,1,0,0,0 б)0,1,1,1,0,0 |
9 |
Полный сумматор на основе логических элементов |
а)1,1,0,0,1,1 б)1,0,0,1,1,0 |
10 |
Четырехразрядный сумматор параллельного действия на основе логических элементов |
а)0100 б)1101 |
11 |
Четырехразрядный сумматор параллельного действия |
а)0100 б)1110 |
12 |
Четвертьсумматор на основе логических элементов |
а)0,1,1,0,0,1 б)0,1,1,1,0,0 |
13 |
Полусумматор на основе логических элементов |
а)1,1,1,1,1,0 б)0,1,1,1,0,0 |
14 |
Полный сумматор на основе логических элементов |
а)0,0,0,0,1,1 б)1,0,0,1,0,1 |
15 |
Четырехразрядный сумматор параллельного действия на основе логических элементов |
а)1000 б)1101 |
16 |
Четырехразрядный сумматор параллельного действия |
а)0001 б)1101 |
Окончание табл. 5
Вариант |
Тип сумматора |
Двоичные числа |
17 |
Четвертьсумматор на основе логических элементов |
а)0,1,0,1,0,1 б)0,0,1,1,0,0 |
18 |
Полусумматор на основе логических элементов |
а)1,0,1,0,1,0 б)0,1,1,1,0,0 |
19 |
Полный сумматор на основе логических элементов |
а)0,0,0,1,1,1 б)1,1,0,1,0,0 |
20 |
Четырехразрядный сумматор параллельного действия на основе логических элементов |
а)0101 б)1100 |
21 |
Четырехразрядный сумматор параллельного действия |
а)1110 б)1000 |
22 |
Четвертьсумматор на основе логических элементов |
а)0,1,0,1,0,1 б)0,0,1,0,0,1 |
23 |
Полусумматор на основе логических элементов |
а)1,0,1,0,1,0 б)0,1,0,1,1,0 |
24 |
Полный сумматор на основе логических элементов |
а)1,1,1,0,0,0 б)1,0,0,1,0,1 |
25 |
Четырехразрядный сумматор параллельного действия на основе логических элементов |
а)0101 б)1001 |
Рассмотрим порядок выполнения работы на примере моделирования полусумматора на основе логических элементов.
1. Вызвать программу OrCAD Capture 9.2 для построения схемы.
2. Создать новый проект.
3. Из библиотеки LOGIC выбрать нужные логические элементы (НЕ, ИЛИ, И).
4. Из библиотеки SOURCE взять компонент STIM1, на который будут подаваться входные сигналы. Поместить компоненты на рабочем поле и соединить их выводы с входами сумматора. Получить схему четвертьсумматора (рис.9).
Рис.9. Схема четвертьсумматора на основе
логических элементов
5. Подать на входы сумматора сигналы согласно заданию.
6. Получить временную диаграмму
7. Проанализировать полученные результаты.
8. Оформить отчет, который должен содержать:
1) наименование лабораторной работы;
2) цель работы с указанием конкретного задания;
3) теоретическое содержание, включающее краткое описание классификации сумматоров;
4) порядок выполнения работы;
5) электронно-логическую схему заданного сумматора;
6) временную диаграмму полученного сумматора;
7) выводы по данной лабораторной работе.