Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
DE3.doc
Скачиваний:
31
Добавлен:
19.11.2019
Размер:
2 Мб
Скачать
☆

3.4.4. Арифметично-логічні пристрої

Арифметично-логічні пристрої (АЛП, ALU – Arithmetic-Logic Unit) – це спеціалізовані мікросхеми, які виконують арифметичні та логічні операції у відповідності до двійкового коду, який подається на керуючі входи мікросхеми. Умовне позначення АЛП в електронних схемах приведене на рис. 3.45.

Мікросхеми АЛП, що належать до різних серій, – наприклад, ТТЛ (K1533ИП3 (зарубіжні аналоги – 74181PC, SN74181N)), КМОН (К564ИП3 (зарубіжні аналоги – 4581BDC, 4581BDM, 4581BFC, GD4581BC, GD4581BDC, HD14581B, MC14581BAL, MC14581BCL, MC14581BCPDS, SCL4581B)), – за своїми функціональними властивостями подібні. Вони призначені для роботи з двома чотирьохрозрядними двійковими словами. Конкретний вид операції задається п’ятирозрядним керуючим кодом, що подається на входи M0 , M1 , M2 , M3 , M4 . Як результат, цей пристрій може виконувати 32 різноманітні команди. Вхід M4 задає режим АЛП на виконання 16 логічних (M4 = 1) або 16 арифметичних (M4 = 0) операцій. Допоміжні входи G та Н призначені для використання АЛП в операціях над багаторозрядними словами при одночасному використанні спеціально для цієї мети призначеної мікросхеми К1533ИП4 (зарубіжні аналоги – DM74182N, FLH411, MC74182N, SN74182N, SN84182N, TL84182N, UCY74182N) і К564ИП4 (4582BDC, 4582BDM, 4582BFC, GD4582BC, GD4582BDC, HD14582B, MC14582BAL, MC14582BCL, MC14582BCP, SCL4582B, SCL4582BC). АЛП призначений для роботи з сигналами як позитивної, так і негативної логіки, що відображається у таблиці станів мікросхеми (Табл. 3.12).

Рис. 3.45

У Табл. 3.12 L та H позначені відповідно низький і високий рівні сигналів, незалежно від типу логіки. Знаки (+) та (–) – знаки арифметичних операцій. Результати арифметичних дій виражені в доповнюючому коді. Так як між зворотнім та доповнюючими кодами існує однозначний зв’язок, то скрізь, де вказана арифметична дія “–1”, результат на виходах зчитується у зворотному коді.

Табл. 3.12

Входи вибору функції

Вхід-вихід

(негативна логіка)

Вхід-вихід

(позитивна логіка)

М3

М2

М1

М0

Логічні функції

M4 = H

Арифметичні дії

M4 = L;

Pi = L

Логічні функції

M4 = H

Арифметичні дії M4 = L

Pi = H

L

L

L

L

A – 1

A

L

L

L

H

AE – 1

L

L

H

L

L

L

H

H

1

-1

0

-1

L

H

L

L

L

H

L

H

L

H

H

L

A-E-1

A(+)E

A-E-1

L

H

H

H

H

L

L

L

A+AE

H

L

L

H

A(+)E

A+E

A+E

H

L

H

L

E

E

H

L

H

H

AE

AE

AE-1

H

H

L

L

0

A+A

1

A+A

H

H

L

H

AE+A

H

H

H

L

AE

H

H

H

H

A

A

A

A-1

На відміну від суматорів, сигнал переносу на вході і виході є інверсним по відношенню до сигналів на входах А та Е. Сигнали переносу діють лише при виконанні арифметичних операцій. При використанні логічних операцій АЛП всі зазначені в Табл. 3.12 функції виконує порозрядно. Функція переносу діє тільки при виконанні арифметичних дій, але в результатах цих операцій символи АЕ означають операцію І.

Якщо АЛП використовується в якості компаратора (операція ), то при на відповідному виході формується сигнал високого рівня. При відповідний сигнал формується на виході .

Не вдаючись у подробиці роботи АЛП, слід зазначити, що в зв’язку з інтенсивним розвитком мікропроцесорної техніки розглянута схема АЛП у реальній схемотехніці майже не використовується. Її вивчення має скоріш методичне значення, адже дає можливість практично вивчати ідеологію побудови мікропрограмних автоматів і мікропроцесорів.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]