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

11713. Создание Web и FTP-узлов 27 KB
  Лабораторная работа №13. Создание Web и FTPузлов. Цели работы: получение профессиональных навыков в решении проблем при создании Web и FTPузлов. Выполнил: Слепцов И. А. Группа: 103ПО. Дата: 19.12.12. Проверил: Антипенков А. В. Ход работы Настроили Webузел Administration с пом...
11714. Настройка и запуск Telnet Services 26 KB
  Лабораторная работа №14. Настройка и запуск Telnet Services. Цели работы: научиться настраивать службы Windows 7 Telnet для доступа к ним клиента Telnet; соединяться со службой Telnet при помощи клиента Microsoft Telnet Client. Выполнил: Слепцов И. А. Группа: 103ПО. Дата: 18.12.12. Проверил: Антипенко
11715. Дослідити методи завантаження програм та налаштування інтерфейсу інтегрованного середовища Borland C++ 5.02 451.5 KB
  Програма, що створюється в середовищі ВС++, називається файлом проекту і є структурою, ієрархічно звязаних між собою файлів, використовуваних в програмі (виконуваного, початкового, заголовних і так далі). Файл проекту має розширення..
11716. Основи роботи в інтегрованому середовищі програмування Borland C++ 5.02 265 KB
  Лабораторна робота №2 Тема: Основи роботи в інтегрованому середовищі програмування Borland C 5.02. Мета: Дослідити методи завантаження програм та налаштування інтерфейсу інтегрованного середовища Borland C 5.02. Послідовність виконання роботи. Ввімкнути ПК. З...
11717. Організація введення/виведення інформації. Вивчення стандартних типів даних 67.5 KB
  Лабораторна робота №3 Тема: Організація введення/виведення інформації. Вивчення стандартних типів даних. Мета: Дослідження функцій введення виведення даних мови програмування С. Порядок виконання роботи Завантажити та налаштувати систему Borland C 5.02 ...
11718. Базові типи даних і уведення-виведення 247 KB
  Лабораторна робота №4 Тема: Базові типи даних і уведеннявиведення Мета роботи: Отримання практичних навиків в роботі з типами даних мови С і використанні функцій стандартного уведеннявиведення. Теми для попереднього опрацьовування Типи даних мови С. ...
11719. Організація введення/виведення данних мови програмування С++. Вивчення стандартних типів даних 77.5 KB
  Організація введення/виведення інформації. Вивчення стандартних типів даних. Мета роботи: Дослідження функцій введення виведення даних мови програмування С. Послідовність виконання роботи Завантажити та налаштувати сис
11720. Арифметичні операції і математичні функції мови C++ 130.5 KB
  Лабораторна робота №6 Тема: Арифметичні операції і математичні функції мови C Мета роботи:Отримання практичних навиків в програмуванні алгебраічних виразів і використанні математичних функцій бібліотеки мови С. Теми для попереднього опрацьовування ...
11721. Разработка программ линейной структуры с использованием логических операций и операций отношения 61.5 KB
  Лабораторная работа №7 Тема: Разработка программ линейной структуры с использованием логических операций и операций отношения Цель работы: 1.Освоение линейной структуры программы. 2.Изучение порядка действий при вычислении выраже