Завдання до оформлення лабораторної роботи

Для захисту лабораторної роботи потрібно підготуватися до відповідей на контрольні запитання та оформити протокол, який вміщує:

1. Теоретичні відомості про функціонування однорозрядного суматора.

2. Розроблену наносхему однорозрядного суматора та осцилограми, які моделюють його роботу. Пояснити отримані результати.

3. Висновки. Контрольні запитання

7.1. Пояснити принцип дії однорозрядного суматора.

7.2. Використовуючи мажоритарні рівнозначності (7.1) та (7.2), вивести логічні рівняння, які описують роботу однорозрядного суматора?

7.3. Порівняти швидкодію напівсуматора та однорозрядного суматора.

7.4. Побудувати повні таблиці дійсності для всіх елементів наносхеми однорозрядного суматора.

7.5. Як розподіляються електрони у квантових комірках наносхеми однорозрядного суматора, коли на її входах діють усі комбінації кодів ?

Лабораторна робота № 5 Проектування наноелектронної схеми дешифратора

Мета роботи: Розробити наноелектронну схему повного дешифратора (2х4) на КА та дослідити його робочі режими.

Теоретичні відомості

Дешифратори перетворюють бінарні -розрядний код в -розрядний унітарний код. Для повного дешифратора виконується умова:

, (8.1)

де та ‑ число входів та виходів відповідно.

Алгоритм роботи повного дешифратора з описується системою логічних рівнянь наступного виду:

,

, (8.2)

,

.

Реалізувати чотири рівняння системи (8.2) можна за допомогою чотирьох мажоритарних елементів та двох схем заперечення, як показано на рис. 8.1, б.

а) б)

Рис. 8.1. Умовне позначення (а) та наносхема на мажоритарних елементах (б) повного дешифратора (2х4)

Завдання до виконання лабораторної роботи

Розробити проект наносхеми та дослідити роботу дешифратора на квантових коміркових автоматах за допомогою САПР QCADesigner.

1. Запустити САПР. Створити наносхему на КА дешифратора формату (2х4) на проектному планшеті, як показано для прикладу на рис. 8.2.

Рис. 8.2. Наносхема повного дешифратора (2х4) на КА

2. Поділити отриманий масив комірок на зони синхронізації та створити два логічних входи, програмовані входи і чотири виходи.

3. Виконати команду головного меню Simulation/Start Simulation та отримати результати моделювання у вигляді осцилограм, зразки яких для прикладу наведені на рис. 8.3.

Рис. 8.3. Результати моделювання наносхеми повного дешифратора (2х4) на КА

Завдання до оформлення лабораторної роботи

Для захисту лабораторної роботи потрібно підготуватися до відповідей на контрольні запитання та оформити протокол, який вміщує:

1. Теоретичні відомості про схеми дешифраторів на КА.

2. Розроблену наносхему дешифратора та осцилограми, які моделюють його роботу, з відповідними поясненнями.

3. Висновки. Контрольні запитання

8.1. Які функції виконують дешифратори?

8.2. Записати мажоритарні рівнозначності для наносхеми, приведеної на рис. 8.1, б.

8.3. Довести математично, що наносхема, зображена на рис. 8.1, б, виконує функцію дешифратора (2х4).

8.4. Довести зв'язок між булевими функціями алгебри логіки (8.2) дії дешифратора (2х4) та його мажоритарними рівнозначностями.

8.5. Побудувати таблицю дійсності для всіх вузлів наносхеми дешифратора (2х4), показаної на рис. 8.1, б.

8.6. Дослідити розподіл електронів в КА наносхеми дешифратор (2х4), коли на його входи діють чотири набори кодів .