Московский государственный технический университет

имени Н.Э. Баумана

Калужский филиал

ТАРАСОВ Г.И.

Исследование сумматоров

Методические указания по выполнению лабораторных работ

по курсу "Схемотехника ЭВМ и систем"

Калуга 2010

УДК 681.325

Данные методические указания издаются в соответствии с учебным планом специальности 230101.

Указания рассмотрены и одобрены:

- методической комиссией Калужского филиала

протокол № ______ от « ___» __________ 2010 г.

Председатель методической комиссии

КФ МГТУ им. Н.Э. Баумана

____________ д.э.н. проф. О.Л.Перерва

- методической комиссией факультета ЭИУК

протокол № ______ от « ____» __________ 2010 г.

Председатель методической комиссии

факультета ЭИУК

_____________ к.т.н., доц. М.Ю. Адкин

- кафедрой ЭИУ2-КФ

протокол № ______ от « ____» ___________ 2010 г.

Заведующий кафедрой

_______________ к.т.н., доц. А.В. Максимов

Рецензент: к.т.н. доцент кафедры ЭИУ1-КФ

________________­_ С.А.Лоскутов

Автор: к.т.н., доцент кафедры ЭИУ2-КФ

________________ Г.И. Тарасов

Аннотация

Настоящие методическое пособие предназначено для студентов специальности 230101 при проведении лабораторных работ по курсу «Схемотехника ЭВМ и систем».

ã Калужский филиал МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2010

ã Тарасов Г.И. 2010

Лабораторная работа №5

Исследование сумматоров

1. Введение

Тема работы: Сумматоры

Приборы и оборудование:

– ПК класса не ниже Pentium 133 МГц, объемом ОЗУ не менее 16 МБ, дискового пространства не менее 120 МБ);

– операционная система Windows 2000, XP;

– пакеты “Elektronics Workbench” (EWB 5.12, либо 7.0, либо 9.0, либо 10.0)

– лабораторный стенд УМ-11, либо УМ-11М.

Цель работы:

1. Изучение принципов построения и методов синтеза двоичных и двоично-десятичных сумматоров

2. Получение навыков в макетировании, наладке и эксперимен­тальном исследовании синтезированных схем.

3. Закрепление навыков схемотехнического моделирования цифровых электронных устройств на ЭВМ;

Содержание работы:

1. Изучить основные теоретические сведения о сумматорах

2. Осуществить синтез, минимизацию и построение на заданных логических элементах схем, в соответствии с полученным заданием.

3. Провести моделирование на ЭВМ и лабораторном стенде синтезированных схем. При необходимости осуществить поиск неисправностей и настройку данных схем.

3. Получить временную диаграмму работы..

4. Оформить отчёт по лабораторной работе.

5. Ответить на контрольные вопросы.

Форма отчётности студентов: индивидуальный отчёт в соответствии с установленными требованиями.

1. Изучение основных принципов построения полусумматоров и сумматоров различных типов на потенциальных элементах.

2. Получение навыков в сборке, наладке и экспериментальном исследовании сумматоров.

2. Теоретическая часть

2.1. Основные определения, теоретические положения. Классификации.

Сумматор - это электронный узел, предназначенный для выпол­нения микрооперации арифметического сложения (суммирования) двух чисел (слов). Под сложением подразумевается образование слова с числовыми значениями S (s₁, s₂, s₃, … ,s_n), равного сумме числовых значений двух исходных слов Х (х₁, х₂, х₃, … ,х_n) и Y (y₁, y₂, y₃, … ,y_n). Значение i-x разрядов слова образует­ся в соответствии с правилом:

где: S_i - значение суммы по модулю q в i-ом разряде;

P_i-1- перенос из соседнего младшего разряда;

P_i - перенос в соседний старший разряд;

q - основание системы счисления.

Сумматоры можно классифицировать на: сумматоры по модулю 2, полусумматоры и полные сумматоры (или просто сумматоры).

Сумматор по модулю 2 - это комбинационная схема с двумя и более входами, которая описывается следующей функцией:

Сумматор по модулю 2 на два входа реализует функцию неравно­значности, которая описывается следующим выражением:

где " " - операция суммирования по модулю 2.

Полусумматором называется комбинационная схема с двумя входами и двумя выходами, функционирующая согласно уравнению:

(2)

или

(3)

(4)

Преобразовав (3,4) получим уравнения, позволяющие реализовать схемы полусумматоров на элементах И-ИЛИ-НЕ и И-НЕ:

(5)

(6)