Hochschule München, Fakultät 07 Informatik, Prof. Vogt Praktikum Technische Informatik 1 WS 2015/2016, Semestergruppen IF1A/IC1 3. Praktikumstermin: Themenbereiche: Rechnen im Binärsystem, Schaltnetze für arithmetische Funktionseinheiten, Halb- und Volladdierer, Multiplexer Für alle Aufgaben sind die Schaltpläne in das Laborbuch aufzunehmen, für Teil 2 und Teil 5 auch die Herleitung der Schaltungen mit KV-Diagrammen. Teil 1: (DigiSim) Entwickeln Sie für die Addition zweier Dualziffern a + b einen Halbaddierer HA und realisieren Sie diesen mit Hilfe der Logiksimulation DigiSim.  a HA b Ü Teil 2: (DigiSim) Entwickeln Sie einen 1-bit-Volladdierer unter Einsatz von Grundgattern (AND, OR, NOT), und realisieren Sie diesen mit Hilfe der Logiksimulation DigiSim.  a b c VA Ü Teil 3: (DigiSim) Simulieren Sie die Arbeitsweise eines Ripple-Carry-Addierers zur Addition zweier vierstelliger Binärzahlen. Verwenden Sie hierzu die fertigen 1-bit-Volladdierer in DigiSim. Blockschaltbild : a0 a1 0 a2 4-bita3 1 b0 b1 b2 b3 ci Binär- 2 Addierer 3 c0 Teil 4: (DigiSim) Entwickeln Sie einen 4:1 Multiplexer mit einem Select-Eingang und speichern Sie diesen als Baustein mit externen Ein- und Ausgängen und einer sinnvollen grafischen Darstellung. Entwickeln Sie auch eine Schaltung zum Test des fertigen Bausteins. Ist der Select-Eingang nicht aktiv, soll der Multiplexer keinen der Eingänge durchlassen, so dass am Ausgang X immer 0 anliegt. Er darf nicht einen der Eingänge durchlassen, der dann nach dem Ausgang „abgeklemmt“ (zu 0 gemacht) wird. 0 1 2 3 X Sel a0 a1 Diesen Baustein werden Sie beim nächsten Praktikumstermin wieder benötigen. Teil 5: (DIGIBOARD) Realisieren Sie ein BCD-Addierwerk mit Ein-/Ausgabe auf dem Experimentierbrett. Eingabe Ausgabe (2 BCD-Zahlen) a0 a1 a2 a3 b0 b1 b2 b3 ci (2-stellige BCD-Zahl) 4 – bit – 0 Binär- 1 Addierer 2 3 Tetraden – 7-Segm. Decoder Anzeige Korrektur- Schaltung 7-Segm. Decoder Anzeige c0 (0 lassen) Sie dürfen einen der fertigen 4-bit-Addierer verwenden, aber nicht beide. Die Tetraden-Korrektur-Schaltung muss mit den Grundgattern (incl. der drei „Kombigatter“) realisiert werden. Achten Sie bei der Vorbereitung darauf, dass Sie noch vier Gatter (egal ob UND oder ODER) unbenutzt lassen, Sie werden sie noch brauchen! Überlegen Sie sich, wie Sie die Funktionsweise Ihres BCD-Addierwerks am besten testen können (vollständig und faul! Dies ist fast der schwierigste Teil der Aufgabe). Sie müssen bei der Abnahme genau erklären können, warum Ihre Vorführung ein korrekter und vollständiger Test Ihrer Schaltung ist.