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

61107. Господарське і повсякденне життя. Суспільство 52 KB
  Мета: ознайомити учнів із природними умови та розташуванням Давнього Єгипту, основними заняттями давніх єгиптян; простежити взаємозвязок між природними умовами і господарським розвитком Давнього Єгипту.
61108. ПІДМЕТ, СПОСОБИ ЙОГО ВИРАЖЕННЯ 867.65 KB
  Поглибити знання учнів про підмет як головний член речення; сформувати вміння виділяти підмети в двоскладному реченні, визначати способи їх вираження; удосконалити вміння конструювати речення з різними за способом вираження підметами; за допомогою мовленнєвокомунікативного дидактичного матеріалу поглибити світогляд восьмикласників щодо загальнолюдських цінностей.
61110. Розквіт Давньоєгипетської держави 47 KB
  Мета: Ознайомити учнів із основними періодами Давнього Єгипту; Простежити закономірності в зміні періодів розквіту й занепаду держави. Перетворення Єгипту на могутню державу в середині...
61111. Київська Русь за наступників Ярослава. Володимир Мономах 67.5 KB
  Мета. Проаналізувати становище Київської держави за наступників Ярослава, підкреслити складність історичного періоду. Визначити історичне значення Любецького з’їзду, роль Володимира Мономаха як державника.
61112. ПРОСТИЙ ПРИСУДОК 206.41 KB
  Поглибити знання учнів про присудок як головний член речення, способи його вираження; сформувати вміння виділяти присудки в двоскладному реченні, визначати способи їх вираження; удосконалити вміння конструювати речення з різними за способом вираження присудками; за допомогою мовленнєво-комунікативного дидактичного матеріалу
61113. Київська Русь за наступників Ярослава 51.5 KB
  Знайомство з документом Чому це сталося Війни між правителями окремих частин однієї держави називають міжусобними записуємо у словниках. 1 Чому політика Ізяслава викликала невдоволення киян...
61114. Релігія, міфологія Давнього Єгипту 34.5 KB
  На які періоди вчені поділяють історію давнього Єгипту Коли відбулося нове обєднання Єгипту Розкажіть про релігійну реформу Єгиптян Назвіть причини послаблення Єгипту...
61115. УСНИЙ ВИБІРКОВИЙ ПЕРЕКАЗ РОЗПОВІДНОГО ТЕКСТУ З ЕЛЕМЕНТАМИ ОПИСУ ПАМ’ЯТКИ ІСТОРІЇ ТА КУЛЬТУРИ В НАУКОВОМУ СТИЛІ 45 KB
  З того часу є і вежа заввишки 64 м з гарним бароковим шоломом; при реставрації знищено багато давніх вівтарів та інших памяток. На мурі катедри завішено памяткові кулі з облог Львова...