70830

Функции реализуемые АЛУ

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Изучить назначение и состав узла АЛУ на примере ИМС К155ИПЗ и К 561 ИПЗ. В состав различных серий микросхем лежащих в основе МП входят стандартные узлы арифметическо-логических устройств АЛУ например К 155 ИПЗ К 561 ИПЗ. Кроме того имеются вход Р0 и выход Р сигналов переноса...

Русский

2014-10-27

112 KB

1 чел.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3

Функции реализуемые АЛУ

Цель работы: 

1. Изучить назначение и состав узла АЛУ на примере ИМС К155ИПЗ и К 561 ИПЗ.

2. Изучить состав логических арифметическо – логических  операций

3. Познакомиться с принципами замены операции вычитания операцией сложения.

В состав различных серий микросхем, лежащих в основе МП входят стандартные узлы арифметическо-логических устройств (АЛУ), например, К 155 ИПЗ, К 561 ИПЗ.

Эти ИМС предназначены для действий с двумя четырехразрядными двоичными словами А и В. Результат выполнения логических преобразований и арифметических действий поступает в виде четырехразрядного слова на выходы F.. Кроме того, имеются вход Р0 и выход Р сигналов переноса, отдельный выход признака равенства данных А=В и выходы переменных G0 и G1, используемые для наращивания разрядности АЛУ при объединении нескольких микросхем. Для облегчения наращивания разрядности оба сигнала переноса Р0 и Р инверсные по отношению к входным сигналам А и В, т.е. когда А и В задаются в положительной логике, сигнал переноса отвечает низкий уровень напряжения.

В зависимости от набора управляющих сигналов S микросхема выполняет одну из логических (при S4=1) или арифметическо-логических операций (при S4=0). При этом логические операции выполняются поразрядно над каждой парой одноименных разрядов входных слов (входы и выходы переноса отключаются), а арифметические - над четырехразрядными словами с учетом сигнала.

Таблица 1

Обозначения:  

V - логическое сложение:

*    логическое умножение;

сложение по модулю 2

-   арифметическое вычитание

 F=A+A - сдвиг влево на один разряд

+   арифметическое сложение

При S4=0 АЛУ настраивается на выполнение логическо-арифметических операций. Порядок действий при этом такой, что сначала производятся  необходимые логические  преобразования  над входными словами (при этом переносы не учитываются), а затем -арифметические действия сложения и вычитания с учетом переноса Р0.

Операция сложения выполняется АЛУ, настроенным управляющими сигналами S4,..., S0 на работу в качестве сумматора. Для того, чтобы не усложнять конструкцию АЛУ, операцию вычитания (для которой был бы нужен специальный вычитатель) заменяют сложением (выполняемым сумматором) уменьшаемого с вычитаемым, представленным в специальном коде.


Стрелками показана операция "Заем", производимая для тех разрядов, в которых  вычитаемое больше уменьшаемого. В десятичной системе занимаемая единица старшего разряда равна десяти единицам соседнего младшего разряда, а в двоичный - двум единицам младшего разряда.

Для замены операции вычитания операцией сложения приходится представлять вычитаемое В в дополнительном коде. Дополнительный код образуется из обратного (инверсного) кода добавлением к нему единицы. Так четырехразрядное вычитаемое В, представленное в прямом коде Впр=В4 ВЗ В2 В1, может быть представлено и в обратном коде Вобр=                 и в дополнительном коде Вдоп= Вобр + 1.

Очевидно, для четырехразрядных чисел, записанных в этих кодах справедливы равенства:

Впр + Вобр =1111

Впр+Вдоп =Впр+Вобр +1=1111+1= 10000

Впр = 10000 - Вдоп = 10000 - Вобр - 1

Следовательно, операцию вычитания можно представить в виде

Апр - Впр = Апр + В доп - 10000.

         Таким образом, в АЛУ при выполнении операции вычитания входной операнд В преобразуется в дополнительный код, а вычитание числа 10000  производится без помощи специальных схем, только с использованием сигнала переноса в старший пятый разряд. Правда, при этом результат арифметических действий на выходе АЛУ будет также представлен в обратном коде.

ЛИТЕРАТУРА

1. Ямпольский B.C. Основы автоматики и электронно-вычислительной техники. М. "Просвещение". 1991 г. 223 с.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

10437. Кисень у природі. Фізіологічна дія кисню. Одержання кисню в лабораторії. Реакції розкладу. Поняття про каталізатор. Фізичні властивості кисню 93 KB
  Тема: Кисень у природі. Фізіологічна дія кисню. Одержання кисню в лабораторії. Реакції розкладу. Поняття про каталізатор. Фізичні властивості кисню. Тип уроку: комбінований урок з елементами інтерактивності. Навчальна мета: Розглянути елемент Оксиген та просту ре...
10438. Корозія металів та способи захисту від корозії 60.5 KB
  Корозія металів та способи захисту від корозії. Мета: навчальна: дати поняття про корозію металів як окисновідновний процес ознайомитись з причинами її виникнення; показати шкоду якої завдає корозія; розглянути способи захисту металів від корозії. виховна: фо
10439. Динаміка культурних процесів 97.5 KB
  Динаміка культури характеризує трансформаційні процеси всередині культури й у взаємодіях культур, які специфічні цілісністю, закономірністю, спрямованістю і впорядкованістю провідних тенденцій. Для динаміки культури характерною є усталеність взаємодії компонентів
10440. Загальні методи одержання металів. Метали в природі 84.5 KB
  Тема: Загальні методи одержання металів. Метали в природі. Навчальна мета: спираючись на знання періодичного закону та типи хімічних звязків поглибити знання учнів про елементи метали їх місце у періодичній системі та особливості будови атомів сформувати поняття
10441. Метали в природі. Загальні методи одержання металів 53.5 KB
  Тема: Метали в природі. Загальні методи одержання металів. Навчальна мета: спираючись на знання періодичного закону та типи хімічних звязків поглибити знання учнів про елементи метали їх місце у періодичній системі та особливості будови атомів; сформувати поняття
10442. Основи таємного діловодства та режиму таємності. Організація таємного діловодства 494.5 KB
  Тема 2. Основи таємного діловодства та режиму таємності. Організація таємного діловодства Затверджено на методичнiй нарадi Кафедри медицини катастроф та вiйськової медицини...
10443. Статут внутрішньої служби ЗСУ Збереження і зміцнення здоровя військовослужбовців 243 KB
  Тема 3: Статут внутрішньої служби ЗСУ Збереження і зміцнення здоровя військовослужбовців Розділ 6. Збереження і зміцнення здоров'я військовослужбовців ...
10444. Диапазон электромагнитного излучения 776.5 KB
  Диапазон электромагнитного излучения делится на ряд поддиапазонов: Гаммаизлучение рентгеновский ультрафиолетовый видимый инфракрасный радиодиапазон. Для задач дистанционного зондирования земли используются видимый инфракрасный радиодиапазон и отчасти ульт...
10445. Реализация JPEG-подобного алгоритма сжатия изображений 109 KB
  Реализация JPEGподобного алгоритма сжатия изображений. Алгоритмы на основе дискретного косинусного преобразования наиболее распространенным из которых является разработанный в начале 1990х годов алгоритм JPEG Joint Photographic Expert Group являются относительно простыми в реал