Лабораторна робота № 11

Дослідження багаторозрядного суматора

Мета роботи. Експериментальне виявлення властивостей суматорів, опанування інструментарію роботи з шинами у середо­вищі „OrCAD”.

Порядок виконання роботи.

1. Дослідити чотирирозрядний суматор ИМ3. Для організації зв’язків із портами використати шину.

2. Проаналізувати результати і зробити висновки.

Теоретичні відомості і рекомендації щодо виконання лабораторної роботи

Суматор призначений для формування значення суми кодів опе­ран­дів і може розглядатись як арифметичний пристрій, який виконує одну операцію.

Суматор ИМ3 (7483) є чотирирозрядним суматором з послідовним переносом. Умовне позначення суматора показано на рис. 1.20.

Рисунок 1.20 – Умовне позначення суматора ИМ3

На входи суматора А і В надходять входи операндів, вхід С0 є входом переносу, на виходах S формується сума, а на виході С4 – перенос. Для забезпечення компактного зображення схеми, яка легко читається, при наявності багаторозрядних регулярних зв’язків викорис­товують шини.

OrCAD надає декілька інструментів для роботи з шинами:

–Bus – зображення шини (лінії групового зв’язку);

–Bus Entry – нанесення відводів від шини, розташованих під кутом 45;

–Net Alias – розташування псевдонімів (додаткових імен) зв’язків та шин.

Лінії зв’язку, які входять у шину або виходять із неї, нумеруються, причому номер повинен починатись із букви.

Схема для дослідження суматора з використанням шини показана на рис. 1.21.

Рисунок 1.21 – Схема для дослідження суматора з використанням шини

Тестові набори сигналів для дослідження суматора підбирають та­ким чином, щоб покрити критичні випадки, наприклад коли перенос проходить через усі розряди, коли операнди мають максимальне та нульове значення, при незмінному одному з операндів інший змінюється, при активному та пасивному значенні входу переносу і т. п.

При дослідженні суматора потрібно використати групування сиг­налів операндів і суми та визначити максимальну затримку в формуванні суми і переносу.

До звіту включають схему, часову діаграму роботи суматора, визначене значення затримок, резуль­тати аналізу та висновки.

Питання для самоперевірки

1. Яку мікрооперацію реалізує суматор?

2. Охарактеризуйте інструменти OrCAD для роботи з шинами.

3. У чому полягають особливості нумерації зв’язків, які проходять через шину?

4. Охарактеризуйте призначення входів і виходів суматора.

5. Скільки розрядів має суматор ИМ3?

6. Вкажіть конкретні значення максимальної затримки формування суми і переносу.

7. У яких випадках використовують шини при побудові схем?

Лабораторні роботи № 12-13

Побудова та дослідження послідовного підсумовувального пристрою

Мета роботи. Ознайомлення з принципом побудови послідовних прист­роїв на прикладі операції арифметичного додавання та експериментальне виявлення властивостей процесу дода­вання послідовних кодів.

Порядок виконання роботи.

1. Провести аналіз структурної схеми послідовного підсумовуваль­ного пристрою.

2. Побудувати схему для дослідження послідовного підсумовуваль­ного пристрою, використавши регістри ИР13 (74198) та однороз­рядний комбінаційний суматор ИМ5 (74LS183).

3. Промоделювати схему для заданих значень операндів.

4. Проаналізувати результати і зробити висновки.