ShporaCSch2011feb13_2324

A3 : in std_logic;

D0 : out std_logic;

D1 : out std_logic;

D2 : out std_logic;

D3 : out std_logic

); end entity; library IEEE;

use IEEE.std_logic_unsigned.all; architecture rom_arch of rom2n3m is signal D : std_logic_vector(3 downto 0); signal A : std_logic_vector(3 downto 0); begin

A <= A3 & A2 & A1 & A0; process(A)

begin

case (A) is

when X"0" => D <= X"0"; when X"1" => D <= X"2"; when X"2" => D <= X"4"; when X"3" => D <= X"6"; when X"4" => D <= X"3"; when X"5" => D <= X"5"; when X"6" => D <= X"7"; when X"7" => D <= X"9"; when X"8" => D <= X"6"; when X"9" => D <= X"8"; when X"A" => D <= X"A"; when X"B" => D <= X"C"; when X"C" => D <= X"9"; when X"D" => D <= X"B"; when X"E" => D <= X"D"; when X"F" => D <= X"F"; when others=> D <= X"0";

end case; end process; D0 <= D(0); D1 <= D(1); D2 <= D(2); D3 <= D(3);

end architecture;

3 Логічні операції над числами

3.1Зсуви

3.1.1.Логічний зсув ліворуч

Визначити і підкреслити, яким буде результат логічного зсуву ліворуч 4-

бітного числа, 16-ковий код якого дорівнює 6, якщо на вхід переносу подається 1.

Відповідь. 616 = 01102;

Рис. 3.1 Логічний зсув ліворуч (приклад та схема вузла зсуву) 11012 = D16.

3.1.2. Логічний зсув праворуч Визначити і підкреслити, яким буде результат логічного зсуву праворуч 4-

бітного числа, 16-ковий код якого дорівнює 6, якщо на вхід переносу подається 1.

Відповідь. 616 = 01102;

Рис. 3.2 Логічний зсув праворуч (приклад та схема вузла зсуву) 10112 = B16.

3.1.3. Арифметичний зсув ліворуч Визначити і підкреслити, яким буде результат арифметичного зсуву ліворуч

4-бітного числа, 16-ковий код якого дорівнює 6, якщо на вхід переносу подається 1.

Відповідь. 616 = 01102;

Рис. 3.3 Арифметичний зсув ліворуч (приклад та схема вузла зсуву) 11012 = D16.

3.1.4. Арифметичний зсув праворуч Визначити і підкреслити, яким буде результат арифметичного зсуву праворуч

4-бітного числа, 16-ковий код якого дорівнює 6.

Відповідь.

M = 616 = 01102;

Рис. 3.4 Арифметичний зсув праворуч (приклад та схема вузла зсуву) R = 00112 = 316.

3.1.5. Циклічний зсув ліворуч Визначити і підкреслити, яким буде результат циклічного зсуву ліворуч 4-

бітного числа, 16-ковий код якого дорівнює 6.

Відповідь. 616 = 01102;

Рис. 3.5 Циклічний зсув ліворуч (приклад та схема вузла зсуву) 00112 = 316.

3.1.6. Циклічний зсув праворуч Визначити і підкреслити, яким буде результат циклічного зсуву праворуч 4-

бітного числа, 16-ковий код якого дорівнює 6.

Відповідь. 616 = 01102;

Рис. 3.6 Циклічний зсув праворуч (приклад та схема вузла зсуву) 00112 = 316.

Кількість виходів у дешифраторі «2 у 4» дорівнює 4.

Примітка 1. Часова діаграма перевіряння роботи дешифратора

Рис. 4.3 Часова діаграма роботи дешифратора

Примітка 2. VHDL-опис дешифраторі «2 у 4» (назва цього дешифратора в описі – dc2_4).

library IEEE;

use IEEE.STD_LOGIC_1164.all; entity dc2_4 is

port (

O0 : out std_logic;

O1 : out std_logic;

O2 : out std_logic;

O3 : out std_logic;

S0 : in std_logic;

S1 : in std_logic

); end entity; library IEEE;

use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.all; architecture dmux_arch of dc2_4 is

signal S : std_logic_vector(1 downto 0); constant NON_ACTIVE : std_logic := '0';

begin

S(0) <= S0;

S(1) <= S1;

O0 <= '1' when (S = 0) else NON_ACTIVE; O1 <= '1' when (S = 1) else NON_ACTIVE; O2 <= '1' when (S = 2) else NON_ACTIVE; O3 <= '1' when (S = 3) else NON_ACTIVE;

end architecture;

4.2 Структура демультиплексора Визначити і підкреслити, скільки (у 16-ковій системі числення) елементів І

містить демультиплексор "1 у 4"

Відповідь:

Примітка 1. Часова діаграма перевіряння роботи демультиплексора

Рис. 4.6 Часова діаграма роботи демультиплексора

Примітка 2. VHDL-опис демультиплексора "1 у 4" (назва цього демультиплексора в описі – dx1to4).

library IEEE;

use IEEE.STD_LOGIC_1164.all; entity dx1to4 is

port (

O0 : out std_logic;

O1 : out std_logic;

O2 : out std_logic;

O3 : out std_logic;

S0 : in std_logic;

S1 : in std_logic; I : in std_logic

); end entity; library IEEE;

use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.all; architecture dmux_arch of dx1to4 is

signal S : std_logic_vector(1 downto 0); constant NON_ACTIVE : std_logic := '0';

begin

S(0) <= S0;

S(1) <= S1;

O0 <= I when (S = 0) else NON_ACTIVE; O1 <= I when (S = 1) else NON_ACTIVE; O2 <= I when (S = 2) else NON_ACTIVE; O3 <= I when (S = 3) else NON_ACTIVE;

end architecture;

Література

1 Методичні вказівки до курсової роботи “Проектування цифрових структур” з

дисципліни "Прикладна теорія цифрових автоматів" для студентів бакалаврату 6.050102 "Комп'ютерна інженерія", видання друге, /Укл. В.С.Глухов, В.А.Голембо. Львів: НУ"ЛП", 2003.-109 с.

2 Дунець Р.Б., Кудрявцев О.Т. Арифметичні основи комп’ютерної техніки.

Навчальний посібник. Інститут підприємництва та перспективних технологій при Національному університеті «Львівська політехніка». Львів. 2006. – 142 с.

3 Лукащук Л.О. Схемотехніка логічних та послідовнісних схем. – Львів.

Видавництво Національного унівкерситету «Львівська політехніка», 2004. – 116 с.

4 “Прикладная теория цифровых автоматов” К.Г. Самофалов, Ю.С. Каневский,

М.М. Пиневич: Учебник для вузов Украины по спец. ЭВМ.-К.:Вища школа, 1987. 375 с.

5 “Прикладная теория цифровых автоматов” А.Я. Савельев, А.М. Романкевич,

В.Н. Валуйский: Учебник для вузов Украины по спец. ЭВМ.-М.: Высшая школа, 1987. 272 с. 6 “Арифметические и логические основы цифровых автоматов” Лысиков Б.Г.:

Учебник для вузов по спец. ЭВМ.- Минск: Высшая школа, 1980.

7“Цифрова техніка” Рицар Б.Є.: Учбовий посібник.-К.: НМК ВО, 1991.

8Мельник А.О. Архітектура комп’ютера. Підручник. – Луцьк: Волинська обласна друкарня, 2008. – 470 с.

9“Цифровые ЭВМ: Теория и проектирование” Самофалов К.Г., Корнейчук В.И.,

Тарасенко В.П.: Учебник для вузов Украины по спец. “Вычислительные машины,

комплексы, системы и сети”. 3-е изд. Вища школа, 1989.

10 “Цифровые устройства на программируемых БИС с матричной структурой” Баранов С.И., Скляров В.А.:-М: Радио и связь, 1986.

11 В.С. Князьков, Т.В. Волченская. Введение в теорию автоматов.

http://www.intuit.ru/department/algorithms/intavth/

12В.О. Чуканов, В.В. Гуров. Логические и арифметические основы и принципы работы ЭВМ. http://www.intuit.ru/department/hardware/archsys/

13Ю.В. Новиков. Введение в цифровую схемотехнику. http://www.intuit.ru/department/hardware/digs/

14М.И. Дехтярь. Введение в схемы, автоматы и алгоритмы. http://www.intuit.ru/department/ds/introsaa/