- •Цифровые устройства и микропроцессоры
- •1.Общие положения
- •Выбор варианта задания
- •Задание на контрольную работу
- •3.1 Арифметические и логические основы цумп
- •3.2 Синтез счётчика
- •Методические указания и пояснения к работе
- •4.1. Двоичные счетчики
- •Составим таблицу возбуждения всех разрядов счетчика ( табл.8).
- •Оформление контрольной работы
- •Список литературы
Министерство образования и науки Российской федерации
НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Цифровые устройства и микропроцессоры
Задания на контрольную работу
и методические указания к её выполнению
для студентов РЭФ
заочной формы обучения
Новосибирск
2016
68I.325.5-I8I.4(07)
Составители:
А.М.Сажнев, канд.техн.наук, доц.
А.В.Никулин, ассистент
Рецензент
Работа подготовлена на кафедре радиоприемных
и радиопередающих устройств
© Новосибирский государственный
технический университет, 2016 г.
Оглавление
Общие положения…………………………………………..4
Выбор варианта задания……………………………………4
Задание на контрольную работу…………………………..4
3.1. Арифметические и логические основы ЦУМП………….4
3.2. Синтез счетчика……………………………………………7
4. Методические указания и пояснения к работе…………….9
4.1. Двоичные счетчики……………………………………….9
4.2. Счетчики с произвольным основанием…………………13
5. Оформление контрольной работы………………………..16
6. Список литературы…………………………………………16
Приложение……………………………………………………17
1.Общие положения
Контрольная работа по курсу «Цифровые устройства и микропроцессоры» (ЦУМП) направлена на приобретение практических навыков по синтезу узлов цифровых вычислительных устройств и предполагает знание всех основных разделов теоретического курса. Этот курс включает: арифметические и логические основы цифровой техники, запись и схемную реализацию функций алгебры логики, комбинационные и последовательностные устройства, конечные автоматы, структуры микропроцессоров, микропроцессорных систем и принципы их программирования.
Каждый студент выполняет контрольную работу, состоящую из двух заданий:
Задание 1 – Арифметические и логические основы ЦУМП
Задание 2 – Синтез счётчика.
Выбор варианта задания
Номер варианта задания выбирается по четырем последним цифрам индивидуального шифра, из которых две первые есть номер группы, а две последние - номер студента в группе. Следует перемножить эти пары цифр и принять за номер варианта две последние цифры полученного результата. Например, студент, имеющий шифр 30221218, выполняет вариант 16 (12*18 = 216).
Контрольная работа, выполненная не по своему варианту, не засчитывается.
Задание на контрольную работу
3.1 Арифметические и логические основы цумп
Задание содержит две задачи:
- выполнить арифметические преобразования в различных системах счисления;
- реализовать логическую функцию четырёх переменных.
Задача1. Выполнить следующие арифметические операции по преобразованию систем счисления:
а) исходное десятичное число (табл.1), содержащее целую и дробную
части, заданное в форме с фиксированной запятой (точкой), перевести
в двоичную, в двоично- десятичную (код 8421) и в
шестнадцатеричную системы счисления;
б) исходное число в 16-ричной системе счисления (табл.2) представить
в двоично-десятичной системе счисления (код 8421) и в десятичной
системе счисления;
в) исходные десятичные числа (табл. 3), перевести в двоично-
десятичную систему (код 8421), сложить алгебраически,
предварительно представив отрицательные числа в дополнительном
коде, а результат – в десятичной системе счисления;
г) исходное число из табл. 1 представить в форме с плавающей запятой
(точкой) с точностью до четвертого десятичного знака после запятой.
Таблица 1
Предпоследняя цифра шифра |
Последняя цифра варианта | ||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 | |
0 |
371.135 |
258.341 |
236.712 |
148.124 |
124.261 |
1 |
157.913 |
126.145 |
234.611 |
791.314 |
236.910 |
2 |
245.678 |
346.112 |
478.245 |
145.124 |
235.113 |
3 |
236.711 |
139.123 |
178.124 |
235.132 |
136.891 |
4 |
214.145 |
124.561 |
148.245 |
367.415 |
368.123 |
5 |
345.810 |
125.131 |
378.121 |
135.810 |
341.213 |
6 |
235.912 |
345.801 |
145.614 |
461.245 |
246.131 |
7 |
346.721 |
125.314 |
236.811 |
456.714 |
234.232 |
8 |
361.123 |
134.115 |
279.103 |
568.297 |
689.435 |
9 |
158.214 |
237.125 |
345.281 |
248.135 |
123.101 |
Продолжение таблицы 1
Предпоследняя цифра шифра |
Последняя цифра варианта | ||||
5 |
6 |
7 |
8 |
9 | |
0 |
156.814 |
136.112 |
145.114 |
135.121 |
138.315 |
1 |
346.213 |
245.314 |
345.213 |
241.413 |
124.101 |
2 |
458.112 |
247.211 |
269.131 |
679.451 |
691.314 |
3 |
136.101 |
126.141 |
257.101 |
345.131 |
245.913 |
4 |
368.219 |
678.121 |
157.123 |
679.141 |
129.141 |
5 |
167.891 |
129.213 |
367.112 |
789.131 |
246.211 |
6 |
234.135 |
135.121 |
378.121 |
246.135 |
236.712 |
7 |
456.811 |
124.411 |
459.145 |
126.812 |
451.121 |
8 |
236.711 |
141.415 |
145.610 |
367.913 |
589.123 |
9 |
467.159 |
246.191 |
691.214 |
357.149 |
571.532 |
Таблица 2
Предпослед- няя цифра |
Последняя цифра варианта | |||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 | |
0 |
2FH |
2EH |
2DH |
3CH |
3AH |
3BH |
41H |
57H |
A8H |
B7H |
1 |
9CH |
9DH |
9EH |
9FH |
A0H |
A1H |
A2H |
A3H |
A4H |
A5H |
2 |
A6H |
A7H |
A8H |
A9H |
AAH |
ABH |
ACH |
ADH |
AEH |
AFH |
3 |
B0H |
B1H |
B2H |
B3H |
B4H |
B5H |
B6H |
B7H |
B8H |
B9H |
4 |
BAH |
BBH |
BCH |
BDH |
BEH |
BFH |
96H |
97H |
98H |
99H |
5 |
4AH |
5BH |
6CH |
7DH |
8EH |
9FH |
77H |
78H |
79H |
85H |
6 |
E1H |
E0H |
DFH |
DEH |
DDH |
DCH |
DBH |
DAH |
D9H |
D8H |
7 |
EBH |
EAH |
E9H |
E8H |
E7H |
E6H |
E5H |
E4H |
E3H |
E2H |
8 |
F5H |
FF4H |
F3H |
F2H |
F1H |
F0H |
EFH |
EEH |
EDH |
ECH |
9 |
FFH |
FEH |
FDH |
FCH |
FBH |
FAH |
F9H |
F8H |
F7H |
F6H |
Таблица 3
Предпослед- няя цифра |
Последняя цифра варианта | |||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 | |
0 |
-26 |
-54 |
56 |
-60 |
63- |
59 |
-67 |
69 |
-73 |
-33 |
54 |
26 |
-28 |
89 |
28 |
48 |
28 |
-24 |
89 |
85 | |
1 |
-28 |
-56 |
57 |
-61 |
64 |
51 |
-68 |
69 |
-75 |
85 |
56 |
28 |
-79 |
88 |
-27 |
49 |
27 |
-25 |
85 |
34 | |
2 |
24 |
91 |
81 |
92 |
-56 |
-36 |
39 |
56 |
81 |
34 |
-14 |
-74 |
45 |
-44 |
48 |
37 |
-49 |
-37 |
-41 |
-72 | |
3 |
56 |
49 |
58 |
64 |
91 |
45 |
23 |
25 |
71 |
99 |
-91 |
36 |
-28 |
-32 |
-34 |
-26 |
-28 |
75 |
-24 |
-26 | |
4 |
-36 |
34 |
24 |
84 |
71 |
91 |
98 |
97 |
95 |
92 |
89 |
-65 |
-46 |
-28 |
-28 |
-27 |
-25 |
-23 |
-24 |
-25 | |
5 |
49 |
48 |
47 |
45 |
43 |
41 |
39 |
37 |
38 |
43 |
-75 |
-28 |
-23 |
-22 |
-21 |
20 |
-18 |
-25 |
-85 |
-84 | |
6 |
45 |
47 |
49 |
51 |
53 |
43 |
-43 |
-53 |
-51 |
-49 |
-23 |
-25 |
-99 |
-73 |
-48 |
-29 |
29 |
48 |
73 |
99 | |
7 |
-33 |
-35 |
-37 |
-39 |
63 |
39 |
37 |
37 |
35 |
39 |
48 |
49 |
51 |
53 |
-39 |
-53 |
-51 |
-50 |
-47 |
-23 | |
8 |
63 |
65 |
67 |
68 |
73 |
-73 |
-68 |
-67 |
-65 |
-69 |
-23 |
-25 |
-24 |
-23 |
-28 |
28 |
23 |
24 |
25 |
23 | |
9 |
-27 |
-28 |
-29 |
-30 |
-31 |
33 |
34 |
35 |
37 |
39 |
55 |
56 |
57 |
58 |
59 |
-60 |
-61 |
-60 |
-62 |
-64 |
Задача2. Логическая функция четырёх переменных x1, x2, x3, x4 имеет истинное значение на тех наборах входных переменных, которые эквивалентны десятичным числам, указанным в табл. 4, т. е. заданы в числовом виде. Требуется:
а) построить таблицу истинности функции четырёх указанных переменных и записать для нее СДНФ и СКНФ.
б) минимизировать полученную функцию графическим методом Карно-Вейча и (или) аналитически, используя законы алгебры логики.
в) на основании полученной минимальной (тупиковой) формы
переключательной функции построить логическую схему на
микросхемах произвольной серии.
Таблица 4
Предпос ледняя цифра |
Последняя цифра варианта | ||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 | |
0 |
0, 3, 7, 10, 11, 13, 15 |
2, 5, 8, 12, 13, 14, 15 |
0, 2, 3, 6, 7, 12, 13 |
1, 4, 8, 10, 11, 12, 14, 15 |
0, 1, 2, 4, 5, 6, 11, 14 |
1 |
0, 1, 5, 7, 9, 10, 13, |
1, 2, 6, 8, 10, 14, 15 |
2, 3, 4, 6, 10, 11, 13 |
0, 7, 9, 10, 13, 14, 15 |
2, 3, 6, 7, 9, 10, 11, 12 |
2 |
2, 4, 5, 6, 7, 8, 15 |
3, 4, 6, 8, 11, 12, 14 |
4, 7, 8, 10, 12, 14, 15 |
1, 4, 5, 6, 11, 12, 14, |
0, 2, 3, 5, 8, 10, 13 |
3 |
2,3, 6, 7 10, 11, 12, 13 |
1, 3, 6, 9, 11, 12, 13, |
0, 1, 7, 8, 10, 12, 14 |
2, 3, 5, 10, 11, 12, 13 |
0, 1, 3, 6, 8, 9, 12, 13 |
4 |
0, 1, 10, 11, 12, 14, 15 |
0, 1, 2, 4, 5, 6, 11, 14 |
1,4,8,10,11, 12, 14, 15 |
0, 3, 6, 7, 8, 14, 15 |
1, 3, 6, 8, 9, 12, 13 |
5 |
3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 11 |
1, 2, 5, 7, 10, 13, 15 |
0, 3, 7, 8, 11,12,14,15 |
1, 3, 5, 6, 8, 9, 10, 13 |
0, 3, 4, 10, 12,13,14,15 |
6 |
2, 3, 5, 7, 9, 10, 11 |
3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 11 |
0, 1, 4, 5, 6, 11, 14 |
1, 4, 6, 11, 12, 14, 15 |
0, 2, 4, 6, 11, 13, 15 |
7 |
0, 2, 4, 6, 7, 9, 13 |
0, 1, 2, 5, 7, 9, 13, 14 |
2, 3, 6, 7, 8, 11, 12 |
0, 4, 5, 6, 7, 9, 14 |
2, 3, 4, 5, 12, 13, 14 |
8 |
3, 6, 10, 11, 12,13,14,15 |
1, 3, 4, 6, 7, 8, 11, 15 |
0, 2, 7, 8, 9, 10, 15 |
2, 5, 6, 8, 9, 10, 11, 12 |
4, 6, 8, 9, 11, 13, 15 |
9 |
1,5,8,10,11, 12, 14, 15 |
0, 2, 3, 7, 9,11,12,15 |
2, 3, 4, 5, 8, 10, 11 |
0, 2, 4, 8, 10, 13, 15 |
1, 2, 3, 4, 5, 9, 10, 13 |