Технология выполнения Задания 3

1. Моделируемое устройство на рис. 3.2 даёт значение суммы двух одноразрядных величин и переноса в следующий разряд, учитывает при этом сигнал переноса, получаемый от предыдущего (младшего) разряда. Следовательно, для получения двоичного четырехразрядного сумматора необходимо иметь четыре одноразрядных сумматора. Каждый сумматор имеет по три входа и два выхода. На вход переноса C₀ младшего разряда надо падать 0, а выходы переносов младших разрядов, соединить последовательно с входами по следующих старших разрядов.

2. С помощью встроенных функций MATLAB представьте два числа a и b, взятые по варианту из табл. 3.1, двоичным эквивалентом. Для этого в командной строке MATLAB введите поочередно два числа, например, a =7 и b =13:

>> a=dec2bin(7) % преобразование 10-го числа «7» в 2-е

a =

>> b=dec2bin(13) % преобразование 10-го числа «13» в 2-е

b =

3. В отчете создайте таблицу, в которую внесите десятичные числа a и b и их двоичные эквиваленты. Оба числа должны быть одинаковой разрядности. Подсчитайте ожидаемый результат в двоичном и десятичном эквивалентах и занесите двоичные разряды в таблицу:

Таблица работы четырехразрядного сумматора

Ожидаемый результат:

S₀+S₁+S₂+S₃+P₃=0*2⁰ + 0*2¹ + 1*2² + 0*2³ + 1*2⁴ = 4+16=20

4. В Simulink на базе одноразрядного сумматора создайте новую модель четырехразрядного сумматора (рис. 3.5). Поскольку наращивание разрядности сумматора можно достичь многократным повторением схемы одноразрядного сумматора, то целесообразно создать подсистему сумматор (SM) на базе одноразрядного сумматора. Для этого:

1) скопируйте в новое окно модель одноразрядного сумматора;

2) сохраните модель в своей папке под именем Sum 4;

3) мышью выделите блоки XOR, AND и OR (см. рис. 3.3);

Рис. 3.3. Выделение блоков для подсистемы

4) выберите пункт меню Edit\ Create Subsystem;

5) на месте выделенных блоков появится блок подсистемы, имеющий порт ввода In1 и порт вывода Out1. С помощью этих портов подсистема включается в состав основной модели;

6) для вызова подсистемы для просмотра и редактирования (рис. 3.4) достаточно дважды щелкнуть по ней левой кнопкой мыши;

7) переименуйте название блока в SM (рис. 3.5);

8) удалите коннекторы, соединяющие подсистему с выходными блоками;

9) скопируйте блок SM трижды в модель и соедините подсистемы последовательно друг с другом как показано на рис. 3.5;

Рис. 3.4. Окно подсистемы SM (сумматора)

10) добавьте в модель блоки Constant для ввода 4-х разрядов чисел a и b и установите в этих блоках значения двоичных эквивалентов.

11) для объединения четырех разрядов результата суммирования в вектор установите на выходе сумматора Mux – мультиплексор (Simulink / Signal Routing) с четырьмя входами.

5. Установите в блоках Constant бинарные числа a и b в соответствии с вариантом.

6. Сохраните и запустите модель на исполнение.

7. Снимите показания результатов работы сумматора.

8. Сравните результаты работы модели с ожидаемыми значениями сумматора.

9. В отчет поместите таблицу работы многоразрядного сумматора и его модель.

10. Сделайте выводы по проделанной работе.

Рис. 3.5. Модель четырехразрядного сумматора