Şekil XNOR Kapısı ve doğruluk tablosu

Transkript

1 DENEY 2: KARŞILAŞTIRICILAR Deneyin Amaçları KarĢılaĢtırıcıların kavramını, içeriğini ve mantığını öğrenmek. Ġki bir karģılaģtırıcı uygulaması yaparak sonuçları deneysel olarak doğrulamak. Deney Malzemeleri 7402 VEYA-DEĞĠL (NOR) Kapı Entegresi (1 adet) 7404 NOT (DEĞĠL) Kapı Entegresi (1 adet) 7408 Dörtlü 2-giriĢ VE (AND) Kapı Entegresi (1 adet) 7432 Dörtlü 2-giriĢ VEYA (OR) kapısı (1 tane) 330Ω Direnç ve LED (3 er adet) Anahtar (Anahtar yerine GiriĢler 1 için 5V a ve 0 için ise GND ye bağlanabilir.) Breadboard, DC Güç Kaynağı, Bağlantı Probları (Laboratuvarda verilecektir.) Teorik Bilgi KARŞILAŞTICILAR KarĢılaĢtırıcı devreler giriģine uygulanan 2 sayıyı karģılaģtırıp bu iki sayının birbirine eģit olup olmadığını veya hangisinin büyük olduğunu belirlerler. Toplayıcı ve çıkarıcılarda olduğu gibi karģılaģtırıcılarda da yarım karģılaģtırıcı, tam karģılaģtırıcı, paralel karģılaģtırıcı ve entegre karģılaģtırıcı gibi çeģitlenebilir. Yarım Karşılaştırıcı GiriĢine uygulanan bir bitlik iki sayının, sadece birbirine eģit olup olmadığını belirler. Özel veya değil (XNOR) kapısı en temel yarım karģılaģtırıcıdır. Bu kapının doğruluk tablosu incelendiğinde her iki giriģte eģit ise 1, eģit değil ise 0 çıkıģını vermektedir. Tam Karşılaştırıcı Şekil XNOR Kapısı ve doğruluk tablosu Giriş Çıkış A B Y ġekil 1 de de görüldüğü gibi XNOR kapısı ile bir bitlik 2 sayının eģit olup olmadığı karģılaģtırılmaktadır. Oysa ki sayısal elektronikte, sayıların büyüklük, küçüklük ve eģitliğinin karģılaģtırılması istenir. Bunun için kullanılan tam karģılaģtırıcılar, giriģ uçlarına uygulanan birer bitlik 2 adet ikilik sayıyı karģılaģtırır ve sayıların eģit olup olmadığını, eğer sayılar eģit değilse hangisinin büyük olduğunu belirler.

2 Şekil 2. Tam karģılaģtırıcı devre blok Ģeması Dört Bit Paralel Karşılaştırıcı Bu devre, giriģlerine uygulanan 4 bitlik A ve B ikilik sayılarını karģılaģtırarak A<B, A=B ve A>B sonuçlarından birini verir. KarĢılaĢtırma iģlemine en değerlikli bitleri karģılaģtırarak baģlar ve eğer bu bitler eģit ise bir sonraki bitleri karģılaģtırır. Bu iģlem değeri en düģük bite kadar bu Ģekilde devam eder. Yani; A3 ile B3 bitlerini karģılaģtırır. Eğer A3 biti B3 ten büyük ise A>B sonucuna varır. Eğer B3 biti A3 ten büyük ise B>A sonucuna varır. Eğer A3=B3 ise bir sonraki bitleri karģılaģtırır. Bu iģlem A0 ve B0 bitlerine kadar devam eder. Şekil 3. 4 bir paralel karģılaģtırıcı lojik devresi KMU EEM Sayısal Elektronik II Laboratuvarı Deney 2 2

3 7485 Entegre Karşılaştırıcı 7485 entegresi çok kullanılan bir karģılaģtırıcı entegresidir. Bu entegre ile 4 bitlik 2 sayının karģılaģtırılması yapılabilir. Ayrıca kaskat bağlantı ile daha fazla bit sayısı bulunan sayıları da karģılaģtırmak mümkündür. Tek bir 7485 entegresine ait blok Ģema ve doğruluk tablosu ġekil 4 te verilmiģtir. Şekil entegresi blok Ģeması ve giriģ çıkıģ değerleri tablosu ġekil ve tablo incelendiğinde kaskat (ard arda) giriģleri adı altında A>B, A<B ve A=B giriģleri vardır. Toplayıcı entegrelerde nasıl hem elde giriģi, hem elde çıkıģı varsa, bu entegrede de bu giriģler o amaçladır. Yani 2 entegreyi kaskat birbirine bağlayarak 8 bitlik (4 bit ve katları) bir karģılaģtırıcı yapmak amacıyla bu giriģler kullanılır. Bunu yapmak için düģük değerli bitlere sahip entegrenin A>B, A<B ve A=B çıkıģları, yüksek değerli bitlere sahip entegrenin A>B, A<B ve A=B kaskat giriģlerine bağlanır. Yüksek değerlikli entegreden A=B sonucu geldiğinde kaskat giriģleri etkili olur ve top düģük değerli bitlere sahip entegreye geçer. Eğer entegre tek baģına 4 bitlik karģılaģtırıcı olarak kullanılacaksa kaskat giriģlerinden A=B giriģinin 1 yapılması gerekmektedir. Yoksa devre A=B sonucunu veremez. KMU EEM Sayısal Elektronik II Laboratuvarı Deney 2 3

4 330Ω 330Ω 330Ω ÖN HAZIRLIK SORULARI 1) 7485 entegresi kullanarak 12 bit karģılaģtırıcı elde etmek için gerekli bağlantıları entegre blok Ģeması ile çiziniz. 2) ġekil 3 te verilen 4 bit paralel toplayıcı devresinin doğruluk tablosunu yazınız. 3) AĢağıdaki devrenin doğruluk tablosunu yazınız. A>B, A<B ve A=B çıkıģ fonksiyonlarını en sade biçimde yazınız. A B A>B A=B A<B KMU EEM Sayısal Elektronik II Laboratuvarı Deney 2 4

5 DENEYSEL ÇALIŞMA Ön hazırlık sorularında verilen devreyi board üzerine kurunuz. (GiriĢ Lojik 1 ise 5V; 0 ise 0 V uygulanacaktır. ) ÇıkıĢlar LED üzerinden izlenecektir. GiriĢlere gerekli lojik iģareti uygulayarak aģağıdaki tabloyu doldurunuz. Girişler Çıkışlar A B A>B A=B A<B SORULAR 1) Deney devresine ait ön hazırlıkta yazdığınız doğruluk tablosu ile deneyde bulduğunuz doğruluk tablosunu karģılaģtırınız. 2) KarĢılaĢtırıcı devrede çıkıģ ledlerinin ikisinin birden yanma durumu olabilir mi? Açıklayınız. 3) AĢağıda A>B, A<B ve A=B için çıkıģ fonksiyonları verilen 2 bitlik 2 sayıyı karģılaģtıran devreyi çiziniz ve doğruluk tablosunu yazınız. ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) KMU EEM Sayısal Elektronik II Laboratuvarı Deney 2 5