2. Описание инструментария и элементов программы Electronics Workbench.
На панели Digital ICs выбирается схема из множества 741хх
Под номером 74181 - Четырёхразрядное АЛУ (рис.1).
Рис. 1. Микросхема АЛУ 74181
3 . Задание на выполнение лабораторной работы.
Подготовить микросхему АЛУ на рабочем столе.
Подготовить 4 переключателя для задания режимов управления.
Сигналы S подаются на входы S0.....S3 АЛУ. Ещё один переключатель используется для задания режима М.
И в том и другом случае логическая 1 подаётся от 5V источника постоянного тока, логический 0 от заземления.
Шестой переключатель осуществляет роль входного переноса и подключается таким же образом к входу CN.
Значения четырёхразрядных операндов А и В задаются с помощью генератора слова и в шестнадцатеричном коде отображаются на алфавитно-цифровых индикаторах и подсоединяются к входам А0....А3 и В0.....В3.
На выходах F0....F3 формируется результат операции АЛУ. Для отображения результата к выходам F0....F3 присоединяется алфавитно-цифровой индикатор.
К выходу VCC присоединить источник 5V.
К входу GND подсоединить заземление.
При коде 1111 на выходах F и при равенстве операндов выход А=В переводится в единичное состояние. Поскольку этот выход представляет собой каскад с открытым коллектором, то на него подаётся питание +5 вольт через резистор 1 кОм. Выход А=В совместно с выходом переноса CN+4 и выходом Р подтверждения переноса используются для формирования признаков А>B и A<B c помощью дополнительных логических элементов ИЛИ-НЕ и НЕ.
Изменяя состояния сигналов на управляющих входах по приведённой таблице, можно промоделировать большинство функций АЛУ, используемых в микропроцессорах.
Схема исследования АЛУ представлена на рис.2
Рис.2. Схема АЛУ, подготовленная для исследований.
Проведите моделирование перечисленных в таблице режимов
работы АЛУ ( варианты операций получить по указанию преподавателя).
4. Содержание отчета.
4.1. Схема исследования АЛУ, собранная на лабораторной работе.
4.2. Краткие пояснения по назначению входных используемых тумблеров.
4.3. Краткие пояснения индикации выходных сигналов.
4.2. Таблица исходных операндов и результат выполнения операций в АЛУ.
4.3. Отдельно представить результаты исследования логических операций.
5. Контрольные вопросы.
5.1. Назначение входа переноса в АЛУ.
5.2.. Чем отличаются логические операции от арифметических операций?
5.3. Как можно выполнить операцию инкремента?
5.4. Как использовать сочетание значения сигнала входного переноса и значение выхода равенства для получения сигналов больше или равно и меньше или равно?
5.5. Для каких целей используются выходные сигналы «функции генерации» и «функции транзита»?
5.6. В каком коде (прямом или дополнительном) работает исследованная микросхема АЛУ?
5.7. Сформулируйте правило образования дополнительного кода.
6. Рекомендуемые источники информации.
6.1. В.И. Карлащук. Электронная лаборатория на IBM PC.
М., "СОЛОН-Р", 2001.
6.2. Электротехника и электроника в экспериментах и упражнениях:
Практикум на Electronics Workbench: В 2-х томах /Под общей
редакцией Д.И.Панфилова. М.: ДОДЭКА,2000.
6.3. Потёмкин И.С. Функциональные узлы цифровой автоматики. –
М.: Энергоатомиздат, 1988. - 320 с.
6.5. Савельев А.Я. Арифметические и логические основы цифровых автоматов: Учебник. - М.: Высшая школа, 1980.-255с.
6.6. Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника. - СПб.: БХВ - Санкт-Петербург, 2000 - 528 с.: ил.