Розробка багатофункціонального блоку арифметико-логічного пристрою - Курсовая работа

Обробка даних процесором здійснюється в АЛП, яке містить арифметико-логічний блок АЛБ, блок РОН, блок контролю БК і місцевий блок управління. Арифметико-логічний блок містить універсальний двійковий комбінаційний суматор, двійково-десятковий суматор або схему десяткової корекції, регістри для тимчасового зберігання двох операндів і результату операцій, а також регістр прапорів. Арифметико-логічний пристрій може функціонувати на основі мікропрограмного управління, коли кожна машинна операція ділиться на послідовність елементарних дій (передача слів, інверсія слів та ін.), що реалізовуються в тактах. Усі операції в АЛУ реалізуються як послідовності мікрооперацій над двійковими словами, кожна з яких є сукупністю булевих операцій над бітами слів. Операційний автомат (ОА) приймає на вході А операнди, на вході б - керуючі сигнали, передає на вихід Z результати операції і формує безліч значень логічних умов.Номер варіанту дорівнює порядковому номеру студента в списку групи з урахуванням порядкового номера групи. АЛУ повинне містити буфер результату операції. Це спеціалізовані мікросхеми, що виконують арифметичні або логічні операції над двома двійковими числами відповідно до програми (мал. Операції складання і віднімання проводяться з прискореним перенесенням з розряду в розряд. На виході перенесення С4 утворюється сигнал для старшого (пятого) розряду при виконанні арифметичних операцій.Блок багатофункціонального АЛУ має наступну будова і принцип роботи: • дві мікросхеми АЛУ; Конкретний вид операції, що виконується мікросхемами, задається 5-розрядним кодом на входах М . Для організації швидкодії блоку АЛУ використовуємо блок прискореного перенесення. Перенесення на вході кожною з АЛУ (1, 2 або 3) заноситься до блоку прискореного перенесення. На ІМС також є дві ніжки: для перенесення числа на вході (перед виконанням операції), який подається на вхід АЛУ; і для перенесення числа на виході (після виконання операції), який заноситься до регістра.Для побудови блоку багатофункціонального АЛУ було використано такі елементи: 1) Восьми-розрядний універсальний зсувовий регістр К155 ИР27. 1-вхід режимний SO; 2-вхід послідовного введення інформації при зсуві вправо 3-вхід інформаційний D0; 4-вихід QO; 5 - вхід D1; 6-вихід Q1; 7 - вхід D2 8 - вихід D2 9 - вхід D3 10-вихід Q3; 11-вхід синхронізації C; 12-загальний; 13-вхід інверсне "скидання" R; 14-вихід Q4; 15 - вхід D4; 16 - вихід Q5; 17 - вхід D5; 18 - вихід Q6; 19 - вхід D6; 20 - вихід Q7; 21 - вхід D7; 22-вхід послідовного введення інформації при зсуві вліво; 23-вхід режимний S1; 24-напруга живлення; 2 Вихідна напруга низького рівня не більше 0,4 В 5 Вхідний струм низького рівня не більше-1,6 МА 1 - інформаційний вхід молодшого розряду В0; 2 - інформаційний вхід молодшого розряду А0; 3,4,5,6 - вхід "вибір функції* (); 7 - вхід "перенесення" CD; 8 - вхід "режим роботи" (М); 9 - вихід "утворення функції" молодшого розряду (FO); 10,11 - вихід "утворення функції" (F1, F2); 12 - загальний; 13 - вихід "утворення функції" старшого розряду (FЗ); 14 - вихід "порівняння" (К); 15 - вихід "поширення перенесення" (Р); 16 - вихід "перенесення" (С4); 17 - вихід "утворення перенесення" (G); 18,19 - інформаційні входи старшого розряду (ВЗ, АЗ); 22,23 - інформаційні входи (В1, А1); 24 - напруга живлення;Блок багатофункціонального АЛУ має наступну будова і принцип роботи: • дві мікросхеми АЛУ; Конкретний вид операції, що виконується мікросхемами, задається 5-розрядним кодом на входах М . Для організації швидкодії блоку АЛУ використовуємо блок прискореного перенесення. Перенесення на вході кожною з АЛУ заноситься до блоку прискореного перенесення. На ИМС також є дві ніжки: для перенесення числа на вході (перед виконанням операції), який подається на вхід АЛУ; і для перенесення числа на виході (після виконання операції), який заноситься до регістра.Для кодування функцій, які виконуватимуться блоком АЛУ, були використані дані варіанту, таб. 1.1., на основі яких було побудовано закодовану таблицю 1.7. Кодування функцій, які виконуються блоком АЛУ Примітка: функція А=В виконується коли на виходах встановлено всі одиниці.Була поставлена задача вивчити елементи, з яких складається блок, їх назви, умовні позначення, принцип роботи, функції, програмування цих елементів. У результаті виконання даної курсової роботи, я ознайомився із будовою АЛУ, навчився складати багатофункціональний блок АЛУ для виконання різноманітних математичних та логічних задач.

Зміст

Вступ

1. Вихідні дані

2. Арифметико-логічний пристрій (АЛУ)

3. Структурна схема пристрою

4. Вибір елементної бази

5. Принципова електрична схема блоку АЛУ

6. Програмування і моделювання АЛУ

Висновок

Список використаних джерел