Temat: Projektowanie i badanie układów arytmetycznych

Temat: Projektowanie i badanie układów arytmetycznych: sumatorów i komparatorów.
Wstęp:
Sumator jest cyfrowym układem kombinacyjnym, który wykonuje operacje dodawania
dwóch (lub więcej) liczb dwójkowych.
Rozróżnia się dwa główne rodzaje sumatorów:
•
•
z przeniesieniami szeregowymi (ang. ripple-carry adder)
z przeniesieniami równoległymi (ang. carry look-ahead adder)
Tabelka dodawania dwóch liczb dwójkowych przedstawia się następująco:
ai bi
ci-1
si ci
0
0
0
0 0
0
1
0
1 0
1
0
0
1 0
1
1
0
0 1
0
0
1
1 0
0
1
1
0 1
1
0
1
0 1
1
1
1
1 1
gdzie:
•
•
•
•
•
ai -- pierwszy składnik sumy
bi -- drugi składnik sumy
ci-1 -- przeniesienie z poprzedniej pozycji
si -- suma
ci -- przeniesienie
Komparator jest układem kombinacyjnym służącym do porównywania dwóch liczb
dwójkowych (kod binarny)(wykonanie cyfrowe) albo dwóch napięć (wykonanie analogowe).
Komparator analogowy porównuje napięcia (lub prądy) przyłożone do wejść, a na wyjściu
podaje sygnał zależny od tego, który z sygnałów wejściowych jest większy. Komparatory
wykonuje się w oparciu o wzmacniacze operacyjne.
Komparator cyfrowy:
Jedynka na jednym z trzech wyjść komparatora informuje, w jakiej relacji względem siebie
(mniejsze, równe, większe) są liczby podawane na jego wejścia.
Komparatory można łączyć kaskadowo, co umożliwia porównywanie liczb (w naturalnym
kodzie dwójkowym lub w kodzie BCD) o dowolnej długości.
(Źródło - wikipedia)
Przebieg ćwiczenia:
Ćwiczący ma do dyspozycji następujące układy scalone (po 2 sztuki)
1.
2.
3.
UCY 7483
UCY 74283 – tylko wirtualnie w PSpice
UCY 7485 – tylko wirtualnie w PSpice
Ćwiczący ma wykonać następujące doświadczenie – eksperyment:
I. Zbadać działanie układów wykorzystując odpowiednie układy scalone:
1.
PSpice: Zaprojektować schemat badanego układu, wykonać analizę stanów logicznych
układu, zapisać otrzymane wyniki: schemat oraz graficzne przedstawienie przebiegów
logicznych.
2.
Wykonać analogiczne badanie układu na platformie laboratoryjnej.
Wyniki:
1. Z I schemat układu, tablica stanów (przebiegi) z PSpice (co najmniej 2 zrzuty ekranu:
schemat układu + przebiegi).
2. Schemat elektryczny zmontowanego układu, tabelka zaobserwowanych przebiegów
rzeczywistych.
3. Cały przebieg ćwiczenia powinien być dobrze udokumentowany przez tabelki, zrzuty,
opis słowny.
4. W sprawozdaniu powinien być zamieszczony spis urządzeń i przyrządów
pomiarowych wykorzystanych w ćwiczeniu (nazwa, typ, numer, itp.)
5. Uwagi i wnioski zamieszczone w sprawozdaniu powinny być opracowane
indywidualnie przez każdego wykonującego ćwiczenie.
Literatura- załączniki:
Katalogi :
• CEMI,
• Texas Instruments