Разработка арифметико-логического устройства - Курсовая работа

Витебского областного исполнительного комитета Учреждение образования «Витебский государственный станкоинструментальный колледж»Фон Нейман отмечал, что АЛУ необходимо для компьютера, поскольку оно гарантирует, что компьютер будет способен выполнять базовые математические операции включая сложение, вычитание, умножение и деление. Все выполняемые в АЛУ операции являются логическими операциями (функциями), которые можно разделить на следующие группы: операции двоичной арифметики для чисел с фиксированной точкой; Группу логических операций составляют операции дизъюнкция (логическое ИЛИ) и конъюнкция (логическое И) над многоразрядными двоичными словами, сравнение кодов на равенство. В последовательных АЛУ операнды представляются в последовательном коде, а операции производятся последовательно во времени над их отдельными разрядами. В блочном АЛУ операции над числами с фиксированной и плавающей точкой, десятичными числами и алфавитно-цифровыми полями выполняются в отдельных блоках, при этом повышается скорость работы, так как блоки могут параллельно выполнять соответствующие операции, но значительно возрастают затраты оборудования.Для разрабатываемого АЛУ с функциями: 1) Сложение операндов Я разработал следующую структурную схему: Исходя из выполняемых функций и структурной схемы, составляем таблицу истинности для АЛУ: S0 S1 Выполняемая функция Которая делается в два этапа: 1) Составляем сначала простую функциональную схему (обобщенную).Далее для построения электрической принципиальной схемы нам нужно разработать ряд устройств, входящих в ее состав: 1) Мультиплексор 3-х канальный 4-х разрядный Исходя из таблицы, составим функцию возбуждения и сразу переводим в базис И-НЕ: D=A B S1 C S0 = Теперь строим схему мультиплексора: Проектируем мультиплексор 2-х канальный 4-х разрядный: Для этого составим его таблицу истинности: S0 A и B, и функции вычитания B и С я решил использовать полный сумматор, он имеет три входа: Аі, Ві - для двух слагаемых и Рі - для переноса из предыдущего (более младшего) разряда и два выхода: Si - сумма, Pi 1 - перенос в следующий (более старший) разряд. Теперь строим схему управляемого инвертора на элементах 3И-НЕ и т.к число у нас 4-х разрядное то инвертор будет состоять из 4-х частей построенных по этой формуле: Для разработки 4-х разрядного сдвигового регистра выполняющего только функцию параллельной записи нужно разработать динамический D-триггер, а для его разработки нужно синтезировать статический D-триггер, т.к динамический триггер можно составить из 2-х статических D-триггеров: Составим таблицу состояний и переходов синхронного D-триггера: Ст Dt Qt Qt 13] найдем для используемой микросхемы по серии потребляемый ток нуля и единицы (таблица 5.1.1): I0потреб., МА I1потреб., МА Определим средний ток для нашей микросхемы, т.к точно нельзя сказать переключится она в единицу или ноль: К561 Ла9 Іср.потреб.=(( I0потреб. I1потреб.)/2)*колво=((0,3 0,35)/2)*75=24,375 МАТрансформатор - элемент схемы предназначенный для преобразования переменного напряжения одного тока в напряжение другого с той же частотой. Т.к после выпрямления напряжения через диоды, напряжение остается пульсирующим , то для его сглаживания используют фильтр. Это объясняется тем, что при первом периоде, когда напряжение возрастает, конденсатор заряжается, а как только напряжение начнет спадать, то конденсатор будет отдавать свой заряд (разряжаться) при этом пульсация будет уменьшаться, и чем больше конденсатор накопит заряд, тем меньше будет пульсация. Так же для получения нужного уровня напряжения используется стабилизатор напряжения, для этих целей лучше использовать схему компенсационного стабилизатора. Для этого, исходя из возникающих потерь мощности, в схеме блока питания, рассчитаем эти потери: Т.

Содержание

Введение

1. Технические требования, предъявляемые к элементной базе

2. Разработка схемы электрической структурной

3. Описание работы схемы электрической принципиальной проектируемого узла

4. Расчет потребляемой мощности

5. Расчет блока питания