Схемотехника ЭВМ0 (Нужная книга в ворде), страница 7

Признак равенства слов R принимает единичное значение, если все разряды равны, т.е. .

Устройства сравнения на «больше» («меньше»). Для одноразрядных слов функции . ( ). Функцию для сравнения двухразрядных слов можно получить исходя из следующих условий. Если в старшем разряде слова В – нуль, то независимо от младших разрядов и для сравнения двухразрядных слов можно получить исходя из следующих условий. Если в старшем разряде слова А – единица, а слова B – нуль, то независимо от младших разрядов A>B и . Если старшие разряды идентичны, то следует переходить к анализу младших, переменив к ним то же условие, что и для старшего разряда ( при и Таким образом, справедливо соотношение:

где – признак равенства разрядов.

Легко видеть, что сравнение многоразрядных слов должно быть основано на тех же соображениях и поэтому можно записать:

Как и ранее, первый член формулы отражает результаты сравнения старших разрядов. Переход к анализу младших разрядов производится при условии, что состояние старших разрядов не противоречит этому переносу, но в данном случае это условие имеет вид .

Введем обозначения , , или . С помощью этих обозначений по индукции можно записать выражение для сравнения многоразрядных слов:

Пример. Построить схему одноразрядного компаратора, описанного табл. 9.1. Согласно таблице истинности все возможные соотношения между и могут быть заданы с помощью следующих выражений:

или, преобразуя выражение

получим схему компаратора, приведенную на рис. 9.1.

Рис. 9.1

Пример. Построить схему последовательного сравнения на равенство. Примем, что в исходном состоянии выходной сигнал триггера запоминания предыдущих результатов , а положение последних сравнимых разрядов задается значением сигнала . Зададим алгоритм работы синхронного автомата (см. лабораторную работу №4) следующим образом: 1) автомат находится в состоянии до тех пор, пока значения разрядов А и B кодов переводит автомат в состояние , и в этом состоянии автомат остается до окончания подачи разрядов кодов; 3) решение о равнозначности сравнимых кодов принимается при подаче последних разрядов кодов; 4) после подачи последних разрядов чисел автомат должен возвращаться в исходное состояние.

Функция переходов и функции возбуждения данной схемы приведены в табл. 9.3.

Таблица 9.3

Рис. 9.2

Из табл. 9.3 можно получить следующие выражения для

по которым построена схема, приведенная на рис. 9.2

Порядок выполнения работы

Прежде чем приступить к выполнению работы, необходимо изучить схему стен-да, ознакомиться с расположением кнопок, тумблеров на нем.

1. Провести синтез схемы в соответствии с заданием. Синтез схем провести в классическом базисе И, ИЛИ, НЕ, используя триггеры типа D или j-k и элементы сложения по модулю два, И-НЕ и ИЛИ-НЕ.

2. Проверить наличие на сменном блоке блока счетчиков, который использовать как генератор кода (А₁В₁, А₂В₂, А₃В₃, А₄В₄). Необходимо выходы счетчика подключить к лампочкам индикации.

3. Собрать синтезированную схему, используя любые элементы наборного поля, выходы схемы подключить к лампочкам индикации А₁… А_i.

4. Исследовать работу схемы в режиме одиночного сигнала:

включить напряжение питания с помощью тумблера «Сеть» с обратной стороны макета, при этом загораются лампочки индикации прямых триггеров макета;

подать на вход счетчика сигнал с генератора ГОИ;

проверить правильность функционирования схемы (по лампочкам индикации) при последовательной подаче входных сигналов с помощью нажатия кнопки генератора ГОИ;

проверить наладку, поиск и устранение возможных неисправностей в схеме.

1. Исследовать работу схемы в автоматическом режиме:

к входу счетчика подключить вместо генератора ГОИ выход СИ (500 кГц), при этом лампочки индикации счетчика светятся в полнакала;

включить цепь питания осциллографа с помощью кнопки «Питание», переключить осциллограф в режим внешней синхронизации, на синхронизирующий вход осциллографа подать сигнал с выхода переноса счетчика, подключить один вход осциллографа к выходу СИ, а второй – к выходу исследуемой схемы;

последовательно снять осциллограммы с выходов всех разрядов счетчика и выходов исследуемой схемы и установить правильность работы схемы;

определить быстродействие. Сравнить измеренное и теоретическое значения.

1. Показать преподавателю работу отлаженной схемы на экране осциллографа.

2. Отключить питание и разобрать схему.

Содержание отчета

1. Задание

2. Таблицы переходов и функции возбуждения или таблицы истинности.

3. Структурная (принципиальная) схема.

4. Временные диаграммы.

5. Результаты исследований.

6. Анализ полученных результатов и выводы.

7. Подпись выполнившего работу

Контрольные вопросы

1. Дайте определение компаратора.

2. Объясните алгоритм синтеза схемы.

3. какие микрооперации можно реализовать с помощью компаратора?

4. Объясните полученные при исследовании данные.

Варианты заданий

ЛИТЕРАТУРА

1. Алексеенко А.Г., Шагурин И.И., Микросхемотехника: Учебное пособие для вузов. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Радио и связь, 1990

2. Митюшин Ф.Ф., Нагорнова В.Ф., Шаповалов Ю.В. Теория, расчет и проектирование ВУДД. Логическое проектирование. – М.: МАИ, 1973

3. Нагорнова В.Ф., Шаповалов Ю.В. Элементы и узлы ЭВМ. – М.: МАИ, 1987

4. Угрюмов Е.П. Проектирование элементов и узлов ЭВМ. – М.: Высшая школа, 1987

30