Лабораторная работа 7 исследование приборов с внешним фотоэффектом цель работы
 Скачать 1.88 Mb.
|
|
Примечание. Знаком Х отмечено безразличное состояние, знаком * – операция сдвига на один разряд влево. Арифметические действия, выполняемые АЛУ, указаны словами «плюс» и «минус», все другие действия – логические и указаны символами. Таблица 8.2. Результаты расчетов логических и арифметических функций
Содержание отчета Отчёт по работе должен содержать:
Задания для домашней подготовки При подготовке к выполнению работы ответьте на следующие вопросы: 1. Какие основные логические функции двух переменных вы знаете? 2. Какое количество логических функций существует для двух переменных? 3. Какова схема устройства, выполняющего логическую функцию F = (А + В)(С + D)? 4. Переведите из десятичной в двоичную, восьмеричную и шестнадцатеричную системы счисления год вашего рождения. 5. Выполните арифметические операции «сложение» и «вычитание» в двоичном коде над двоичными переменными, соответствующими вашему курсу и группе. Убедитесь в правильности выполнения действий, переведя данные и результат в восьмеричную и шестнадцатеричную системы счисления. Краткие теоретические сведения АЛУ относится устройствам, обрабатывающим входную информацию (операнды А и В), представленную в виде двоичных переменных. При этом каждый разряд операндов А и В имеет значение «1» (нажатая кнопка вызывает свечение светодиода) либо «0» (при не нажатой кнопке свечение светодиода отсутствует). Выходная информация (операнд F и признаки С, К) представлена также в двоичной системе счисления («1» – есть свечение светодиода, «0» – свечение светодиода отсутствует). Логическими операциями, исследуемыми на АЛУ, являются инверсия, конъюнкция, дизъюнкция, неравнозначность и их комбинации. Все логические операции производятся над двоичными числами поразрядно. Рассмотрим основные логические операции. Инверсия (отрицание) обозначается в записи как  либо  , осуществляет обращение «0» в «1», а «1» в «0», например, А = 1101, = 0010.Конъюнкция (логическое умножение, функция «И») в записи может быть обозначена одним из следующих способов: F = A Λ B; F = A·B; F = AB. Логическое умножение осуществляет преобразование переменных А и В в функцию F по правилу, приведённому в табл. 8.3. Инверсия конъюнкции (штрих Шеффера, функция «И-НЕ») обозначается, как  и выполняется при двух входных переменных так, как указано в табл. 8.3.Дизъюнкция (логическое сложение, функция «ИЛИ») в записи обозначается как F = А V В, F = A + B. Реализуемая в данном случае функция также представлена в таблице (табл. 8.3). Таблица 8.3. Логические функции
В табл. 8.3 функция  имеет название инверсия дизъюнкции (стрелка Пирса) и выполняет преобразование «ИЛИ-НЕ».Неравнозначность (при двух входных переменных логическую операцию иногда называют «сложение по модулю 2», «исключающее ИЛИ») имеет обозначение  или  .Условное обозначение  либо  соответствует функции равнозначность.Результаты F обработки операндов А и В перечисленных функций указаны в табл. 8.3. На рис. 8.1 представлены условные графические обозначения логических функций, используемые при составлении принципиальных устройств.  Рис. 8.1. Условные графические обозначения логических функций Арифметические операции над двоичными переменными производятся с учетом того, что при их выполнении входная и выходная информация представляется в двоичной системе счисления, а не поразрядно, как при организации логических операций. Двоичная система счисления основана на использовании двух коэффициентов «0» и «1» в качестве множителей а0 аn при записи числа А: А2 = аn·2n+ … + a3·23 + a2·22 + a1·21 + a0·20. Перевод числа из десятичной системы счисления в двоичную можно осуществить несколькими способами. Рассмотрим метод деления, предполагающий выполнение перевода путем последовательного деления десятичного числа на два. Процесс деления продолжается до получения нулевого результата. Пример. Представить в двоичной системе число А10 = 43. Решение. Преобразование осуществляется следующим образом:
Ответ. Десятичное число 43 имеет двоичный эквивалент 101011. 4310 = 101011. Кроме двоичной часто применяются восьмеричная и шестнадцатеричная системы счисления. В восьмеричной системе число А записывается так: А8 = аn·8n+ … + a3·83 + a2·82 + a1·81 + a0·80. Коэффициенты а0 аn имеют значение 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. Старшим коэффициентом системы счисления является 78. 78 может быть представлено триадой двоичных чисел 78 = 1112. Следовательно, для перевода числа из двоичной системы счисления в восьмеричную необходимо разбить его на триады, начиная с младших разрядов, и каждую триаду представить в восьмеричном коде. Если старшая триада будет неполной, её дополняют нулями. Пример. 4310 = 101011 = 538. В шестнадцатеричной системе счисления 16 коэффициентов а0 аn (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, А, В, С, D, E, F). При этом А16 = 1010; В16 = 1110; С16 = 1210; D16 = 1310; Е16 = 1410; F16 = 1510. Запись числа А в этом случае выглядит так: А16 = аn·16n+ … + a3·163 + a2·162 + a1·161 + a0·160. Старшим коэффициентом системы счисления является F16 = 1510, которое может быть представлено тетрадой двоичных разрядов. F16 = 1510 = 11112. Таким образом, для перевода двоичного числа в шестнадцатеричный код следует разделить двоичное число на четверки (тетрады) и представить каждую из них шестнадцатеричным числом. Пример. 4310 = 00101011 = 2В16. Из арифметических действий АЛУ может выполнять сложение и вычитание в двоичном, восьмеричном и шестнадцатеричном коде. Правила сложения и вычитания одноразрядных двоичных чисел а, в представлены на рис. 8.2.  а) б) Рис. 8.2. Правила в табличном виде для: а – сложения; б – вычитания |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
