МУ к практическим работам. МУ к практическим работам Архитектура КС. Методические указания по выполнению лабораторных работ по дисциплине Архитектура компьютерных систем
 Скачать 0.85 Mb.
|
|
Проверить, что имеют место логические формулы:   Примечание. Цифра «1» отождествляется с логическим «да» («истина», или 1), цифра «0» — с логическим «нет» («ложь», или 0). Задание 7. Для сложения двух двоичных разрядов А и В многоразрядного числа с учетом возможного добавления цифры Сi, оставшейся от сложения предыдущих разрядов используется так называемый одноразрядный сумматор. Пример. Складываем «столбиком» 1012 +1112. Для сложения крайних правых цифр достаточно использовать полусумматор; согласно обозначениям, принятым в задании 6, имеем: А=1, B=1 →C0 =0, S= 1. Продолжаем сложение теперь уже полусумматором не обойтись, т.к. надо фактически сложить три цифры: 0 и 1 (вторые справа разряды слагаемых) и 1, «пришедшую» из сложения предыдущих разрядов. Эта задача решается с помощью одноразрядного сумматора (рис. 8.6).  Рис. 8.6. Логическая схема одноразрядного сумматора. Проверить перебором всех возможных вариантов, что схема на рис. 8.6 действительно реализует указанное выше действие. Задание 8. Для сложения многоразрядных чисел используют устройства — сумматоры. Логическая схема трехразрядного сумматора приведена на рис. 8.7.  Рис. 8.7. Логическая схема трехразрядного сумматора Разобрать на примерах работу трехразрядного сумматора. Построить схему восьмиразрядного сумматора и разобрать его действие на примерах. Задание 9. Основное устройство последовательностной логики — триггер. На рис.8.8 —схема простейшего RS-триггера. R и S— входы, Qu — выходы (прямой и инверсный соответственно).  Рис. 8.8. Логическая схема RS-триггера Состояние на выходе триггера зависит не только от значений R и S на входе, но и от того, в каком состоянии находится триггер. Благодаря этому его можно использовать для записи и хранения информации (одного бита). Под действием входных сигналов триггер может переключаться из одного устойчивого состояния в другое. RS-триггер является асинхронным, поскольку информация в нем может изменяться в любой момент при изменении входных сигналов (в отличие от синхронизируемых триггеров, в которых информация на выходе может меняться только в определенные моменты времени). Вход S (Set) — вход установки триггера в единичное состояние, вход R (Reset) —сброса в нулевое состояние. Допустим, на входе S=1 и R= 0. Тогда на выходе будет Q= 1 и =0. После исчезновения выходного сигнала (т.е. задания S= 0, R= 0) сохранится указанный выходной сигнал — произошла запись информации. Отследить по схеме на рис. 8.8 справедливость сформулированного выше утверждения. Найти, каким будет состояние RS-триггера при входном сигнале R= 1 и S= 0 и каким оно станет после исчезновения сигнала. Проверить, что при входном сигнале S= 1, R= 1 оба выходных сигнала равны нулю, т.е. состояние системы не определено (в силу чего комбинация S= 1, R= 1 является запрещенной). Задание 9. Альтернативная схема RS-триггера на элементах И-НЕ имеет вид, изображенный на рис. 4.9 (входные сигналы Rи S при этом замешены на инверсные и .  Рис. 8.9. Альтернативная схема RS-триггера. Проанализировать работу RS-триггера, основанного на схеме рис. 4.9. Подтвердить, что утверждения табл. 8.3 верны. Таблица 8.3. Таблица истинности для RS-триггера
Найти в литературе логическую схему одного из синхронных (синхронизируемых) триггеров и разобрать его работу. Сконструируйте устройство, собранное только из базовых двухвходных элементов И—НЕ, реализующее операцию: а) НЕ; б) И; в) ИЛИ; г) ИЛИ—НЕ; д) И—ИЛИ—НЕ (NOT (A AND В OR С AND D)); е) сложения по модулю два (NOT (NOT A AND В) OR NOT (C AND D))). Вопросы для самоконтроля 1. Назовите основные логические операции и приведите их таблицы истинности. 2. Что такое логическое выражение? 3. Каков порядок выполнения операций при вычислении значения логического выражения? 4. Приведите примеры логических выражений и вычисления их значений. 5. Назовите элементарные логические элементы и приведите их обозначения на схемах. 6. Изобразите электрические схемы, реализующие элементарные логические элементы. 7. Приведите примеры построения схем на логических элементах на основе логического выражения. 8. Приведите примеры построения логических выражений по заданным логическим схемам. 9. Что такое триггер? Перечислите виды триггеров и коротко их охарактеризуйте. 10. Чем отличается синхронный триггер от несинхронного? 11. Проиллюстрируйте на примерах хранение информации в триггере и запись нуля или единицы. 12. Какое состояние триггера называют недопустимым? 13. Расскажите об элементе «Исключающее ИЛИ», приведите таблицу истинности для соответствующей логической операции. 14. Расскажите о полусумматоре. Список литературы 1. Максимов Н. В., Партыка Т. Л., Попов И. И. М17 Архитектура ЭВМ и вычислительных систем: Учебник.. — М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2005. — 512 с.: ил. — (Профессиональное образование). 2. Сенкевич А. В. Архитектура ЭВМ и вычислительные системы: учебник для студентов СПО – М.: Издательский центр «Академия», 2014. 3. Новожилов О. Архитектура ЭВМ и систем. Учебное пособие. – Юрайт, 2016. |