Лабораторная 2
.docxСанкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого
Институт компьютерных наук и технологий
Высшая школа интеллектуальных систем и суперкомпьютерных технологий
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2
«Синтез комбинационных суммирующих устройств. АЛУ»
по дисциплине «Архитектура вычислительных систем»
Выполнил
студент гр. 3530903/80001 А. В. Шильникова
Руководитель Н. М. Вербова
«___» __________ 2020 г.
Санкт-Петербург
2020
Цель работы: изучить принципы работы суммирующих устройств.
1. Синтезировать полусумматор в соответствии с переключательной функцией, приведённой в таблице 1.
Таблица 1
X |
Y |
S |
P |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
Построим СДНФ для S и P:
S
=
y
+ x
= y
⊕
x
P = xy
Функциональная схема полусумматора:
Блок индикации
Схема электрическая
принципиальная полусумматора
Блок переключателей
Y P
Схема полусумматора показана на рисунке 1.
Рисунок 1.
2. Синтезировать одноразрядный комбинационный сумматор в соответствии с
переключательной функцией, приведенной в таблице 2.
Таблица 2.
X |
Y |
Z |
S |
P |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
Построим СДНФ для S и P:
S =
z
+
y
+ x
+ xyz = x ⊕
y ⊕
z
P
=
yz
+ x
z
+ xy
+ xyz = z(
+ x
)
+ xy(z +
)
= z(x ⊕
y) + xy
Функциональная схема сумматора:
Блок индикации
Схема электрическая
принципиальная одноразрядного
комбинационного сумматора
Блок переключателей
Y
Z P
Схема сумматора показана на рисунке 2.
Рисунок 2.
3. Изучить принцип работы АЛУ К155ИП3 (SN74181).
Схема для исследования ИС К155ИП3:
Схема АЛУ К155ИП3 (SN74181) показана на рисунке 3.
Рисунок 3
Проверка работы АЛУ в режиме выполнения логических функций:
Поразрядная конъюнкция (АВ) двух операндов А и В, для А=0110, В=1101
Выполняемая функция 1011
Результат 0100
Поразрядная дизъюнкция (АVB), для А=1010, В=0111
Выполняемая функция 1110
Результат 1111
Суммирование по модулю два (А⊕В), для А=0011, В=0101
Выполняемая функция 0110
Результат 0110
Проверка работы АЛУ в режиме выполнения арифметических операций:
Вычитание (А-В), для А=1110, В=0101
Выполняемая функция 0110, Z 0
Результат 1001
Сложение (А+В), для А=0110, В=0101
Выполняемая функция 1001, Z 1
Результат 1011
Выводы:
В ходе проделанной лабораторной работы были синтезированы полусумматор и одноразрядный комбинационный сумматор в соответствии с приведенными переключательными функциями. Все наборы значений были проверены.
Также, был изучен принцип работы АЛУ К155ИП3 (SN74181). Построенная схема была проверена в режиме выполнения арифметических операций и в режиме выполнения логических функций.