Ce commutateur est commandé par l'interrupteur SW2.

L'entrée du registre B est reliée à l'interrupteur SW3.

Les sorties série des registres sont reliées aux entrées du sommateur. Une bascule de type D mémorise la retenue d'une somme pour la somme suivante.

Le contenu du registre A est visualisé grâce aux deux afficheurs.

6. 2. - ESSAIS DE FONCTIONNEMENT

a) Commutez les quatre interrupteurs de la manière suivante :

• SW0, SW1 et SW2 sur la position 0.

• SW3 sur une position quelconque.

b) Mettez sous tension le Digilab : vous constatez que les deux afficheurs indiquent 00. En effet, l'interrupteur SW1 relié à l'entrée CLEAR du MM 74C164 force ce dernier à l'état 0. La LED L0 sera allumée ou éteinte selon l'état que prendra la bascule à la mise sous tension.

Supposons que l'on veuille à présent effectuer la somme suivante :

181 + 53   (en code décimal)

ce qui donne en binaire :

10110101 + 00110101

et en code hexadécimal :

B5 + 35

La procédure à suivre est la suivante :

      On charge le registre A (MM 74C164) avec le nombre 18110.

      On charge le registre B (MM 74C165) avec le nombre 5310.

      On effectue la somme bit par bit, en décalant le contenu des registres vers la droite.

Ainsi, on présente un seul chiffre à la fois à l'entrée du sommateur. La retenue intermédiaire est mémorisée par la bascule de type D. Le résultat de la somme est chargé dans le registre A et peut être lu en fin d'opération sur les deux afficheurs.

6. 2. 1. - CHARGEMENT DU REGISTRE A (MM 74C164)

Le registre A peut être chargé en série avec la donnée provenant de la sortie du commutateur. Cette donnée peut être soit le résultat de la somme provenant de la sortie S du sommateur (broche 3 du MM 74C86), soit l'état logique imposé par l'interrupteur SW3. Ce choix s'effectue par l'intermédiaire de l'interrupteur SW2.

nous allons maintenant charger le nombre 18110, c'est-à-dire 10110101 en binaire.

Assurez-vous que SW0 est bien sur la position 0 de manière à ce que l'entrée série SI (Serial Input) du registre B soit inhibée et effectuez les opérations suivantes :

a) Commutez SW1 sur la position 1 ainsi, l'entrée CLEAR du registre n'est plus activée.

b) Commutez SW2 sur la position 1 : ainsi, à chaque impulsion d'horloge délivrée par P0, le registre se charge avec le niveau logique fourni par SW3.

• c) Mettez SW3 sur 1 et actionnez P0 : les afficheurs indiquent 80.

• d) Mettez SW3 sur 0 et actionnez P0 : les afficheurs indiquent 40.

• e) Mettez SW3 sur 1 et actionnez P0 : les afficheurs indiquent A0.

• f)  Mettez SW3 sur 0 et actionnez P0 : les afficheurs indiquent 50.

• g) Mettez SW3 sur 1 et actionnez P0 : les afficheurs indiquent A8.

• h) Mettez SW3 sur 1 et actionnez P0 : les afficheurs indiquent D4.

• i)  Mettez SW3 sur 0 et actionnez P0 : les afficheurs indiquent 6A.

• j)  Mettez SW3 sur 1 et actionnez P0 : les afficheurs indiquent B5.

La figure 13 indique le contenu du registre A après chaque impulsion d'horloge et le chiffre correspondant en, hexadécimal que l'on peut lire sur les afficheurs.

6. 2. 2. - CHARGEMENT DU REGISTRE B (MM 74C165)

L'interrupteur SW0 étant sur la position 0, le registre B est chargé avec les niveaux présents sur les entrées parallèles A, B, C, D, E, F, G et H.

Dans notre cas, ces entrées étant toutes reliées à la masse, le contenu du registre est donc 0.

En mettant SW0 sur la position 1, le registre se trouve en mode SHIFT et l'entrée série SI reliée à SW3 est validée.

Le décalage du contenu du registre B s'effectue de la même manière que celui du registre A. Il y a cependant un inconvénient : le signal d'horloge étant commun aux deux registres, pendant que le contenu du registre B est décalé, celui du registre A l'est également.

Pour éviter que le contenu du registre A soit perdu, il convient de mettre SW2 sur la position 0. Ainsi, on relie l'entrée du registre A avec la sortie S du sommateur.

A chaque impulsion d'horloge, le résultat de la somme effectuée par le sommateur est mémorisé dans le premier étage du registre A.

Cette somme n'altère pas le contenu du registre A. En effet, la sortie QH du registre A est reliée à l'entrée A du sommateur, tandis que l'entrée B de celui-ci reçoit le contenu du registre B qui est 0.

Ainsi, S = A + 0 = A.

Le registre A se trouve donc rebouclé sur lui-même. Ceci est mis en évidence à la figure 14.

Procédez maintenant de la façon suivante :   (Voir schéma plus haut)

a) Assurez-vous que SW1 est bien sur la position 1 de manière à rendre l'entrée CLEAR inactive et à valider ainsi le registre A.

b) Mettez SW0 sur la position 1 : vous validez ainsi l'entrée série du registre B qui est prêt à fonctionner en mode SHIFT.

c) Mettez SW2 sur la position 0 : l'entrée du registre A se trouve reliée à la sortie du sommateur. Les afficheurs indiquent B5.

• d) Laissez SW3 sur 1 et actionnez P0 : les afficheurs indiquent DA.

• e) Mettez SW3 sur 0 et actionnez P0 : les afficheurs indiquent 6D.

• f)  Mettez SW3 sur 1 et actionnez P0 : les afficheurs indiquent B6.

• g) Mettez SW3 sur 0 et actionnez P0 : les afficheurs indiquent 5B.

• h) Mettez SW3 sur 1 et actionnez P0 : les afficheurs indiquent AD.

• i)  Mettez SW3 sur 1 et actionnez P0 : les afficheurs indiquent D6.

• j)  Mettez SW3 sur 0 et actionnez P0 : les afficheurs indiquent 6B.

• k) Mettez SW3 sur 0 et actionnez P0 : les afficheurs indiquent B5.

Au terme de ce chargement, les afficheurs indiquent B5 et confirment ainsi que le registre A n'a pas perdu son contenu initial.

6. 2. 3. - EXÉCUTION DE LA SOMME

A ce stade de l'expérience, les deux registres sont chargés avec les deux nombres dont on veut connaître la somme.

La figure 15 illustre schématiquement la situation du circuit.

Comme vous pouvez le constater, les deux premiers bits (LSB) à additionner sont présents sur les entrées du sommateur. A la sortie, on trouve déjà la somme qui est 0 et la retenue qui est 1.

Il s'agit maintenant de stocker ce premier résultat en procédant comme suit :

a) Actionnez P0 : la somme provenant de la sortie S est chargée dans le premier étage du registre A, tandis que dans le registre B entre la donnée relative à l'état de l'interrupteur SW3 (cette donnée n'a aucune importance pour la somme des deux nombres binaires).

Les contenus des deux registres sont décalés d'une position vers la droite, ce qui donne la situation illustrée à la figure 16.

b) Actionnez P0 sept fois de suite  ; après chaque somme partielle, le contenu des registres est montré dans les figures 17-a et 17-b où l'on donne également l'indication des afficheurs et de la LED L0.

Après la huitième impulsion d'horloge, vous pouvez lire sur les afficheurs le résultat de la somme, c'est-à-dire EA (en hexadécimal).

c) L'expérience étant terminée, mettez hors tension le Digilab.

Vérifions maintenant si le résultat de la somme est exact.

La somme à effectuer était :

181 + 53 = 234    en code décimal

Le résultat trouvé est EA16 ; si l'on traduit en code décimal, on obtient :

EA16 = E x 16 + A = 14 x 16 + 10 = 224 + 10 = 23410.

On a pas tenu compte de l'état de la LED L0 puisque celle-ci était éteinte.

Si nous avions fait la somme suivante :

250 + 240 (en décimal) ou 1111 1010 + 1111 0000 (en binaire)

Nous aurions obtenu le résultat suivant :

1EA16 = 1 x 16 + 14 x 16 + 10 = 49010.

et la LED L0 aurait été allumée.

Dans ce cas, nous aurions parlé de dépassement de capacité.

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