Speicher und Addierwerk

Hier geht es um den Speicher und das Addierwerk. Diese zwei Bauteile werden benötigt, um die ein- und auszugebenden Variablen speichern und die Rechenoperationen durchführen zu können.

Data- Flip-Flop

Durch den Decode erhält man bei betätigen der Zifferntasten des Rechners zwei Binärzahlen in Zweierkomplementdarstellung. Diese werden in Data-Flip-Flops gespeichert, wozu in diesem Fall acht Data-Flip-Flops für die eingegebenen Zweierkomplementzahlen benötigt werden und vier für das auszugebende Ergebnis, das gespeichert wird und dann zur Weiterverarbeitung an die Ansteuerung weiter gegeben wird. Bei der Erstellung des Data-Flip- Flops wird zunächst das Logic-Circuit Programm verwendet um einen Data-Flip-Flop zu entwerfen siehe unten. Die Eingänge d und x1 bezeichnen dabei, die von dem Decodeübermittelten Werte. d= decodierte Zahl und x1= Clock bzw. die Veroderung aller Tasten des Taschenrechners.

Logic Circuit-Entwurf Data-Flip-Flop

Addierwerk

Bei dem Entwurf des Addierwerks wird zunächst ebenfalls das Addierwerk in Logic Circuit entworfen und anhand eines Steckbrettaufbaus getestet. Zuletzt wird es in Eagle entworfen. Das Addierwerk besteht aus einem Halbaddierer und drei Volladdierern. Dadurch, dass im Zuge der Addition jeweils vier Binärzahlen addiert werden müssen, sind neben den zwei eingelesenen Binärzahlen auch der Übertrag aus der vorigen Addition zu berücksichtigen. Da der Halbaddierer nur zwei einzelne Binärzahlen addieren kann (möglich für X0) ist für die Realisierung der Addition (von X1,X2,X3) die Verwendung von Volladdierern sinnvoll.

Logic-Circuit Addierwerk

Weiterhin sind die auf einer Platine zusammengefassten Bauteile des Speichers und des Addierwerks bzw. deren Verschaltung durch Airwires zu sehen—-Eagle Boardansicht.

Eagle-Board- Layout Speicher und Addierwerk