Автор работы: Пользователь скрыл имя, 16 Декабря 2013 в 17:00, курсовая работа
Целью курсового проекта является овладение навыками проектирования различных электронных схем, используемых в аппаратуре вычислительной техники и развитие навыков работы с технической и справочной литературой.
В курсовом проекте по заданной функциональной схеме составляется принципиальная схема на указанной элементной основе. В этой части проекта используются основные принципы работы базовых элементов электронных схем
В расчетной части студент проводит электрический расчет одной из электронных схем устройства.
1.Цель и задачи курсового проекта……………………………………………….………3
2.Техническое задание на курсовой проект…………………………………….………..4
3. Введение…………………………………………………………………………………………..5
4. Логические элементы………………………………………………………………………...…..6
5. Разработка структурной схемы сумматора…………………………………………….8
5.1 Одноразрядный сумматор……………………………………………………………...8
5.2 Четырехразрядный сумматор……………………………………………………….…9
5.3 Схема одноразрядного сумматора в среде NI Multisim 12………………………….10
5.4 Схема четырехразрядного сумматора на основе каскадов одноразрядного
сумматора в среде NI Multisim 12………………………………………………….…….11
6. Результаты работы спроектированных устройств…………………………………….12
7. Выводы о проделанной курсовой работе……………………………………………....16
8. Список литературы……………………………………………………………………....17
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ВОЗДУШНОГО ТРАНСПОРТА
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ
------------------------------
Кафедра вычислительных машин, комплексов, систем и сетей
Курсовая работа
Защищена с оценкой
(подпись, дата)
КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине “ Электротехника, электроника и схемотехника”
Тема: Проектирование и анализ функциональных узлов ЭВМ-СУММАТОРЫ.
Курсовая работа
допущена к защите
(подпись, дата)
МОСКВА – 2013
1.Цель и задачи курсового проекта……………………………………………….………3
2.Техническое задание на курсовой проект…………………………………….………..4
3. Введение…………………………………………………………
4. Логические
элементы…………………………………………………………
5. Разработка структурной схемы сумматора…………………………………………….8
5.1 Одноразрядный сумматор……………………
5.2
Четырехразрядный сумматор……………………………………………………….
5.3 Схема одноразрядного сумматора в среде NI Multisim 12………………………….10
5.4 Схема четырехразрядного сумматора на основе каскадов одноразрядного
сумматора в среде NI Multisim 12………………………………………………….…….11
6. Результаты работы спроектированных устройств…………………………………….12
7. Выводы о проделанной курсовой работе……………………………………………....16
8. Список литературы……………………………………………………
В расчетной части студент проводит электрический расчет одной из электронных схем устройства.
Математическое моделирование в данной работе проводиться с помощью компьютерной программы NI Multisim 12.0 которая является хорошим инструментом для проектирования и изучения различных электронных схем. Использование программы объясняется ее особенностями:
2. Техническое задание на
С помощью компьютерной программы NI Multisim 12.0 выполнить следующие действия:
3.Введение
Сумматор — устройство, преобразующее информационные сигналы (аналоговые или цифровые) в сигнал, эквивалентный сумме этих сигналов.
Сумматор двоичных кодов чисел — устройство, выполняющее арифметическое(в противоположность логическому) сложение чисел представленных в двоичном коде.
Классификация сумматоров по архитектурным признакам:
► Четвертьсумматоры — бинарные (двухоперандные) сумматоры по модулю без разряда переноса, характеризующиеся наличием двух входов, на которые подаются два одноразрядных числа, и одним выходом, на котором реализуется их арифметическая сумма по модулю;
► Полусумматоры — бинарные (двухоперандные) сумматоры по модулю с разрядом переноса, характеризующиеся наличием двух входов, на которые подаются одноимённые разряды двух чисел, и двух выходов: на одном реализуется арифметическая сумма по модулю в данном разряде, а на другом — перенос в следующий (старший разряд);
► Полусумматоры — бинарные (двухоперандные) сумматоры по модулю с разрядом переноса, характеризующиеся наличием двух входов, на которые подаются одноимённые разряды двух чисел, и двух выходов: на одном реализуется арифметическая сумма по модулю в данном разряде, а на другом — перенос в следующий (старший разряд);
4. Логические элементы.
Логический элемент НЕ называют инвертором, так как он инвертирует логическую величину А в . Если А = 1, то = 0 ; если А = 0, то = 1. Функция инверсии представлена в таблице:
А |
Y |
0 |
1 |
1 |
0 |
На рисунке представлен логический элемент И. Элемент И выполняет функцию логического умножения. Функция умножения представлена в таблице:
A |
B |
Y |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
Элемент
ИЛИ выполняет функцию логического сложения.
Выполняемую логическим элементом логическую
функцию задают таблицей истинности:
A |
B |
Y |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
Элементы И-НЕ и ИЛИ-НЕ выполняют те же логические операции, что и элементы ИЛИ и И, но, кроме того, еще выполняют операцию НЕ. Это подтверждают таблицы истинности(1я И-НЕ, 2я ИЛИ-НЕ):
A |
B |
Y |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
A |
B |
Y |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
На рисунке показано условно графическое
обозначение логической функции «исключающее
ИЛИ». Эта функция задается таблицей :
A |
B |
Y |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
5. Разработка структурной схемы сумматора
5.1 Одноразрядный сумматор.
Таблица истинности одноразрядного сумматора | ||||
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
Формула одноразрядного сумматора
Минимизируем функции S и P с помощью диаграммы Карно:
Диаграмма Карно для S:
AB/C |
00 |
01 |
11 |
10 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
Диаграмма Карно для P:
AB/C |
00 |
01 |
11 |
10 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
Минимизированная функция: ABvBCvAC
Схема одноразрядного сумматора
5.2 Четырехразрядный сумматор
Структурная схема четырехразрядного сумматора:
5.3 Схема одноразрядного сумматора в среде NI Multisim 12
Результат работы равен S=1, P=0 при подаче на вход A=0, B=1, C=0, что совпадает с таблицей истинности.
5.4 Схема четырехразрядного сумматора на основе каскадов одноразрядного сумматора в среде NI Multisim 12
Для того чтобы получить многоразрядный сумматор, достаточно соединить входы и выходы переносов соответствующих двоичных разрядов. Схема соединения одноразрядных сумматоров для реализации четырехразрядного сумматора.
Упрощенная схема:
Обозначения на схеме:
АО - нулевой разряд первого слагаемого
А1 - первый разряд первого слагаемого
А2 - второй разряд первого слагаемого
АЗ - третий разряд первого слагаемого
ВО - нулевой разряд второго слагаемого
В1 - первый разряд второго слагаемого
В2 - второй разряд второго слагаемого
ВЗ - третий разряд второго слагаемого
С - вход переноса
S0- нулевой разряд суммы
S1- первый разряд суммы
S2- второй разряд суммы
S3- третий разряд суммы
S4- четвертый разряд суммы.
6. Результаты работы спроектированных устройств
Результат работы четырехразрядного сумматора, вычитание
Сложение и вычитание
чисел в обратном и дополнительном
кодах выполняется с
Информация о работе Проектирование и анализ функциональных узлов ЭВМ-СУММАТОРЫ