Układy cyfrowe - Uniwersytet Zielonogórski
Transkrypt
Układy cyfrowe - Uniwersytet Zielonogórski
Układy cyfrowe - laboratorium przygotowała: dr inż. Iwona Grobelna 5. PROJEKTOWANIE UKŁADÓW KOMBINACYJNYCH NA PRZYKŁADZIE KOMPARATORA. CEL ĆWICZENIA Zapoznanie się z metodami realizacji układów kombinacyjnych. PRZYGOTOWANIE DO ZAJĘĆ Tablice prawdy i symbole podstawowych bramek logicznych: AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR, XNOR, kanoniczna postać sumy (KPS) i iloczynu (KPI), tworzenie tabeli prawdy na podstawie KPS i KPI, podstawowe twierdzenia algebry Boole’a, projektowanie większych układów kombinacyjnych na podstawie tabeli prawdy, minimalizacja funkcji logicznych metodą siatek Karnaugh’a. ZADANIE 1 Zaprojektować układ komparatora 1-bitowego (układ porównuje ze sobą dwie liczby 1-bitowe). Sporządzić tabelę prawdy, zapisać równania w postaci KPI oraz KPS, a następnie sporządzić schemat, zamodelować i przeprowadzić symulację układu. Układ powinien mieć dwa wejścia A i B oraz jedno wyjście Y. Wykonaj symulację i sprawdź poprawność działania układu. A B = Y Wskazówka: Wyjście Y przyjmuje wartość ‘1’ gdy A = B (bity mają jednakową wartość). W innych przypadkach Y ma wartość ‘0’. ZADANIE 2 Zaprojektować układ komparatora bitowego z wyjściami A=B, A>B i A<B. Wykonaj symulację i sprawdź poprawność działania układu. A B A>B A=B A<B Wskazówki: Jeżeli A = B, to wartość ‘1’ pojawia się na wyjściu A=B, Jeżeli A > B, to wartość ‘1’ pojawia się na wyjściu A>B, Układy cyfrowe - laboratorium przygotowała: dr inż. Iwona Grobelna Jeżeli A < B, to wartość ‘1’ pojawia się na wyjściu A<B. ZADANIE 3 Zaprojektować układ komparatora 4-bitowego z wyjściem A=B. Układ porównuje ze sobą dwie liczby 4-bitowe. Jeżeli wszystkie bity obu liczb są zgodne parami (bit zerowy pierwszej liczby i bit zerowy drugiej liczby są takie same, itd.), wtedy na wyjściu pojawia się wartość 1. Wykonaj symulację i sprawdź poprawność działania układu. Wskazówka: Wykorzystaj utworzony wcześniej komparator 1-bitowy. ZADANIE 4 Zaprojektować układ komparatora 4-bitowego z wyjściami A=B, A>B i A<B. Układ porównuje ze sobą dwie liczby 4-bitowe. Zmiany wartości sygnałów na wyjściu zgodnie z zasadami z zadania 2. Wykorzystaj tylko komparator 1-bitowy z zadania 1 oraz podstawowe bramki logiczne. Wykonaj symulację i sprawdź poprawność działania układu. Wskazówka: Zastanów się, kiedy jedna liczba jest większa od drugiej w zapisie binarnym. Układy cyfrowe - laboratorium przygotowała: dr inż. Iwona Grobelna ZADANIE 5 Porównaj komparator z zadania 4 z komparatorem scalonym 7485, który posiada dodatkowe wejścia: IA<B, IA=B i IA<B (na podstawie wcześniejszych wyników i danych katalogowych).