1

معماری مایشگاه آز کار گزارش

بسمه تعالی گزارش کار آزمایشگاه"

"""معماری کامپیوتر

تهیه کنندگان:محمد زارعی سهرون

مهدی ناصری

: راهنما استادضیایی مهندس

تبریز نور پیام دانشگاه90-89

تبریز | مرکز نور پیام دانشگاه

2

معماری مایشگاه آز کار گزارش

شماره 1آزمایش

واحد ALUطراحیطراحی جمع کننده چهار بیتی

FULLالف: طراحی جمع کننده کامل تک بیتی ADDER

جمع که است ترکیبی مدار کامل کننده جمع یکدارای مدار این دهد، می تشکیل را بیت سه حسابی

. ورودی متغیر دو است خروجی دو و ورودی A،Bسهو اند، شده ارزش Ciفرض کم مکان از حاصل نقلی

. جمع زیرا است الرم خروجی تا دو است قبلی تربین دودویی رقم سه اعداد 3تا 0حسابی و و2میباشد

قرار 3 به درستی جدول دارند نیاز دودویی رقم دو به: است زیر

C0 S Ci B A 0 0 0 0 0

0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1

تبریز | مرکز نور پیام دانشگاه

3

معماری مایشگاه آز کار گزارش

S=∑m (1,2,4,7)=A B C

COUT= ∑m(3,5,6,7)=A'BC+ AB'C + ABC' +ABC

COUT= C( A'B + AB' ) + AB

گیت به بورد برد روی مجموعه این بستن و XOR ( 7486 )برایگیتهای طور ورودی )ANDو NOT (7404 )همین ORو ( 7408دو

(7432) . وبستن ها گت دادن قرار با داریم تغیر Cو Sنیاز بااینکار برای ، شود می حاصل مطلوب خروجی ها ورودی روی

های شیت دیتا .ORو NOTو ANDو XORاز کنیم می استفادهتوسط نشان LEDخروجی است شده تعبیه بورد برد روی که . شود می جریان LEDداده مقاومت با آزمایشات تمام در ها

ولتاژ تا شوند می شدن 5Vداده سوز نیم .LEDموجب نشود قرار به آزمایش این در استفاده مورد های سی آی شیتهای دیتا

: است زیر

تبریز | مرکز نور پیام دانشگاه

4

معماری مایشگاه آز کار گزارش

تبریز | مرکز نور پیام دانشگاه

5

معماری مایشگاه آز کار گزارش

تبریز | مرکز نور پیام دانشگاه

6

معماری مایشگاه آز کار گزارش

2 GهGرGاGمGش GشGیGاGمGزGآ GیGتGیGب GرGاGهGچ GهGدGنGنGک GعGمGج

بیتی باینری4الف( طراحی جمع کننده بیتی باینری8ب( طراحی جمع کننده

کننده جمع طراحی گیت 4برای از گیت 8و 7483بیتی دو از بیت 7483 . به کامل کننده جمع هر از نقلی خروج میشود استفاده

میشود بسته وار زنجیر بعدی کامل کننده جمع نقلی .ورودی

کامل ) کننده جمع چهار مدار درونی اتصاالت زیر (FAشکلدودویی کننده جمع تهیه نشان 4برای را گونه موج نقلی با بیتی

میدهد.

دودویی عدد دو اگر مثال کنیم B=0011و A=1011برای جمع راعدد جمع=∑ 1110حاصل از که بود زیر 4خواهد مطابق ، بیت

. میشود حاصلiاندیس 3 2 1 0

Ci 0 1 1 0 ورودی نقلیAi 1 1 0 1 مضافBi 1 1 0 0 الیه مضافSi 0 1 1 1 جمع حاصل

تبریز | مرکز نور پیام دانشگاه

7

معماری مایشگاه آز کار گزارش

Ci+1 1 1 0 0 خروجی نفلی

مکان ترین ارزش کم از و کامل کننده جمع کمک با ها بیترا( 0اندیس) نقلی و جمع حاصل بیت تا میشوند جمع باهم

. دهند تشکیلسی آی از واستفاده بورد برد روی مدار این طراحی 7483با

. گرفت جواب آن از راحتی به میتوانشیت :7483دیتا است زیر قرار به نیز

تبریز | مرکز نور پیام دانشگاه

8

معماری مایشگاه آز کار گزارش

GهGرGاGمGش GشGیGاGمGزG3آ GهGسGیGاGقGم GدGحGاGو GیGحGاGرGط

طراحی مقایسه کننده دو بیتی باینری

، بودن بزرگتر آن توسط که است عملی عدد، دو مقایسه . گر مقایسه یک میشود مشخص عدد دو تساوی یا بودن کچکتر

عدد دو که است ترکیبی مقایسه Bو Aمدار را آنها ، گرفته رامیسازد ومشخص کند می تعیین را آنها نسبی واندازه نماید می

آیا ? A<Bیا A=Bیا A>Bکه

باینری عدد دو آزمایش این با 1Aو A0در مقایسه 1Bو B0را: میشود ایجاد حالت سه ، میکنیم

A1A0> B1B0 F1= 1

A1A0 = B1B0 F2= 1

A1A0 <B1B0 F3= 1

: است زیر قرار به مدار این درستی جدول: میباشد صورت این به روابط آن در که

F1 (B1B0A1A0) = ∑m(1,2,3,6,7,11)

F2 (B1B0A1A0) = ∑m(0,5,10,15)

F3 (B1B0A1A0) = ∑m(4,8,9,12,13,14)تبریز | مرکز نور پیام دانشگاه

9

معماری مایشگاه آز کار گزارش

F3 F2 F1 A1 A0B1 B0

0 1 0 0 0

0 0

0 0 1 0 1

0 0

0 0 1 1 0

0 0

0 0 1 1 1

0 0

1 0 0 0 0

0 1

0 1 0 0 1

0 1

0 0 1 1 0

0 1

0 0 1 1 1

0 1

1 0 0 0 0

1 0

1 0 0 0 1

1 0

0 1 0 1 0

1 0

0 0 1 1 1

1 0

1 0 0 0 0

1 1

1 0 0 0 1

1 1

تبریز | مرکز نور پیام دانشگاه

10

معماری مایشگاه آز کار گزارش

1 0 0 1 0

1 1

0 1 0 1 1

1 1

F1= B'1 A1 + B'

1 B'0 A0 + A1 B'0

F3= B1 A'1 + B0 A'

1 A'0 +B1 B0 A'

0

F2=B'1B'

0 A'1A'

0 + B'1B0 A'

1A0 +B1B'0A1A'

0 + B1B0A1A0

F2=(A0 XNOR B0).(B1XNORA1)

XNOR B0(B1'A'

1+B1A1) F2=A0

بستن گیت F1برای ورودی )ANDو NOT (7404)به (7411سهگیت طور . OR (7432)وهمین بستن از پس داریم قرار F1نیاز با

ورودی، عنوان به درستی جدول از حاصل متغیرهای دادنمطلوب .F1خروجی میشود حاصل

بستن شبیه F3نحوه راحتی F1هم مذکوربه گیتهای وبا است . بستن امابرای میشود سازی گیت F2پیاده به XNOR(74135)نیاز

ازگیت نبود دسترس در گیت این چون اما NOTو XORداریم. میکنیم استفاده

تبریز | مرکز نور پیام دانشگاه

11

معماری مایشگاه آز کار گزارش

4آزمایش شماره DIP SWITCHطراحی جمع کننده با استفاده از

طراحی بیتی چهار کننده جمع قبلی طراحی همانندمطلوب ورودی کردن وارد برای که تفاوت این میشودبا

از مربوطه های سیم گیری قرار محل در تغییر جای یهDip switch میش استفاده زیر شرح به

تبریز | مرکز نور پیام دانشگاه

12

معماری مایشگاه آز کار گزارش

Dip switch با که 16گیتی است آن 8پایه منطقی 1پایهآن 8و دیگر طریق 0پایه واز شود می قلمداد منطقیورودی 8 راحتی به میتوان ، شده تعبیه آن روی که سوئیچ

را . 1یا 0ها طرف یک کار این برای رابه Dip switchکردVCC تک تک موازی اتصال با کار این ، میکنیم وصل

به 8 مربوط ناحیه به پذیر VCCپورت امکان بورد برد دردیگر وطرف Dip switch( 8 )میشود، از باقیمانده پورت

مقاومتهای pull down( 330-360 )طریق زمین به اهمی. میگردد متصل

کننده جمع مدار تعبیه از به 4پس ورودیها واتصال بیتیDip switch مقدور راحتی به محاسباتی عملیات انجام

میشود

گر مقایسه طراحی صادق 4برای باال شرایط نیز بیتیاست.

تبریز | مرکز نور پیام دانشگاه

13

معماری مایشگاه آز کار گزارش

5آزمایش شماره RAMذخیره دیتا در

شیت دیتا به توجه مقادیر: RAM 74170با ها ورودی داریم

به ، D1، D2مربوط D3 ،D4 به مربوط های Q1وخروجی ، Q2 ، Q3، Q4 . عمل برای E' Wrمیبایست writeمیباشد

عمل ' وبرای باشدread فقطread' تابع وجدول دیاگرام بالک ابتدا است، الزم

تبریز | مرکز نور پیام دانشگاه

14

معماری مایشگاه آز کار گزارش

نوع از ای :RAMتراشه دهیم می نمایش را

GتGیGعGضGو GهGدGاGد GهGاGگGرGذGگ

GلGمGع GهGظGفGاGح

WR RD CS2' CS1

GسGنGاGدGپGمGا بGاGال

GدGوGدGسGمX X 0 0

GسGنGاGدGپGمGا بGاGال

GدGوGدGسGمX X 1 0

GسGنGاGدGپGمGا بGاGال

GدGوGدGسG1 0 0 0م

GهGب GیGدGوGرGو RAM

GنGتGشGوG1 0 0 1ن

GهGب GیGجGوGرGخ RAM

GنGدGنGاGوGخX 1 0 1

GسGنGاGدGپGمGا بGاGال

GدGوGدGسGمX X 1 1

که هنگامی فقط حافظه CS2و CS1=1واحدفعال 0=' باشد

اگر. ویا نباشند فعال تراشه انتخاب های ورودی اگر میشودنباشند فعال نوشتن یا خواندن های ورودی ولی باشند فعال

باال امپدانس حالت در آن داده وگذرگاه مسدود حافظه ، اگر اما بود در CS2=0و CS1=1خواهد میتواند حافظه باشد

. ورودی اگر گیرد قرار نوشتن یا خواندن عملکرد WRشیوهکه مکانی در داده گذرگاه از را بایت یک حافظه باشد فعال . ورودی اگر نماید می ذخیره میکند تعیین آدرس RDخطوط

تبریز | مرکز نور پیام دانشگاه

15

معماری مایشگاه آز کار گزارش

قرار داده گذرگاه روی شده انتخاب بایت محتوای باشد فعال. گیرد می

تعبیه در گیت 74170اما چون بردبورد پایین 74170روی فعالبا خروجی لذا ورودی LEDاست که میدهیم قرار طوری را ها

VCC به زمین پایه اما شود وصل مربوطه پایه به دیگری باسیم . شود نمی وصل منفی ولتاژ

ورودی خروجی readسپس ، کنیم می وارد زیر قرار به راتغییر با .enableمطلوب میشود حاصل

تبریز | مرکز نور پیام دانشگاه