Міністерство освіти і науки України

Національний Університет харчових технологій

Волинський технікум

Відділення «Інформатики та комп’ютерної техніки»

РОЗРАХУНКОВО ГРАФІЧНА РОБОТА

з дисципліни «Комп’ютерна схемотехніка»

на тему: «Спеціалізований арифметично- логічний пристрій»

Виконав: студент групи №17

Романець Владислав

Керівник : Шепелюк Г.С.

Луцьк – 2013

ЗМІСТ

Анотація

1. Постановка задачі

2. Дослідження роботи арифметично- логічного пристрою

2.1 Теоретичні відомості про арифметично-логічні пристрої

2.2 Дослідження роботи стандартного 4-бітного арифметично-логічного пристрою

3. Синтез спеціалізованого арифметичного пристрою

3.1 Теоретичні відомості про суматори

3.2 Арифметична функція: F4=A плюс (А+В)

3.2.1. Створення логічних субблока функції А+В

3.2.2.

3.3 Арифметична функція: F7= А+В

3.4 Арифметична функція: F10=A плюс (А+)

3.4.1. Створення логічних субблока (А+)

3.5 Арифметична функція:F13= А минус 1

3.5.1. Створення логічних субблоків арифметичної функції F13= A

3.6 Синтез арифметичної функції

3.7 Тестування спеціалізованого арифметичного пристою

4. Синтез логічного спеціалізованого пристрою

4.1 Теоритичні відомості про мультиплексори

4.2 Логічна функція: F4= A*

4.3 Логічна функція: F7=A*В

4.4 Логічна функція: F10=

4.5 Логічна функція: F13=+В

4.6 Тестуванна спеціалізованого логічного пристою

5. Тестування спеціалізованого арифметично – логічного пристрою

Висновок

Список інформаційних джерел

Анотація

Арифметичний логічний пристрій мультиплексор

В даній РГР розроблено функціональну схему спеціалізованого 4- бітного арифметично - логічного пристрою, що реалізує 4 логічні , і чотири арифметичні функції.

В даній роботі описано принцип роботи стандартного арифметично - логічного пристрою, багато розрядного повного суматора та мультиплексора 4:1.

В роботі міститься рисунки логічних і функціональних схем логічного і арифметичних блоків проектованого АЛП, таблиці істинності та результати тестування представлені в вигляді таблиць.

Пояснююча записка до РГР містить 24 сторінок, та 32 рисунки схем.

Для розробки та моделювання роботи схем використовувалося середовище програми MultiSim.

Ключові слова:

РГР- розрахунково-графічна робота.

Комп’ютерна схемотехніка, АЛП- арифметично - логічногічний пристрой, суматор, мультиплексор, субблок, логічна функція, код операції, операнди.

1. Постановка задачі

розробити функціональну схему ЛП, що виконує задані логічні функції;

змоделювати роботу логічного блоку.

розробити функціональну схему АП, що виконує задані арифметичні операції;

змоделювати роботу арифметичного блоку.

об’єднати каскадом мультиплексорів логічний та арифметичний блок в АЛП

змоделювати роботу спеціалізованого арифметично- логічного блоку.

Провести тестування та звірити з результатами роботи стандартного АЛП Результати виконання оформлюються у вигляді звіту. Звіт повинен вміщувати:

опис і рисунок функціональної схеми заданої функції АЛП,

хід проектування і рисунки субсхем,

таблиці істинності та результати тестування

висновки.

У всіх варіантах завдань необхідно спроектувати функціональні схеми для чотирьох логічних фукнцій та чотирьох арифметичних операцій.

На їх основі синтезувати чотирьохрозрядний спеціалізований арифметично-логічний пристрій

Варіант завдання вибирається за номером студента в списку групи з таблиці

Таблиця 1 Варіанти індивідуальних завдань

№ варіанту	№ функції (за таблицею 2)	Тест1		Тест2
		Операнд А	Операнд В		Операнд А	Операнд В
18	4,7,10,13	8	В		5	2

Мета розрахунково-графічної роботи :

- оволодіти знаннями і навичками проектування арифметико-логічних пристроїв (АЛП) для сучасних комп’ютерів.

- отримати навики побудови функціональних схем моделювання їх роботи в середовищі віртуальної лабораторії MultiSim

2. Дослідження роботи арифметично- логічного пристрою

2.1 Теоретичні відомості про арифметично-логічні пристрої

АЛП призначений для виконання як арифметичних дій (додавання, віднімання) так і логічних дій (побітове І, АБО, НІ, Виключне АБО) над даними, які представлені параллельними n-розрядними кодами, наприклад, цілими числами A і B. Розглянемо АЛУ, яке є паралельним чотирьохрозрядним пристроєм, здатним виконувати 16 арифметичних і все 16 можливих логічних операцій над двома паралельними чотирьохрозрядними словами-операндами А0-АЗ і В0-ВЗ. Важливими арифметичними операціями є додавання, віднімання, передача даних, диференціювання, додатній та відємний приріст, інвертування і подвоєння. Система позначень, прийнятих в даному АЛУ, така:

А0-АЗ, В0-ВЗ входи операндів (активних низьких);

S0, S1, S2, S3 функції вибору режимів;

М вхід контролю режиму;

С0 вхід перенесення;

F0, F1, F2, F3 виходи функцій (активних низьких);

А=В вихід компаратора;

G вихід формування перенесення (активний низький);

Р вихід розповсюдження перенесення (активний низький);

СN4 вихід перенесення.

Необхідна операція вибирається на чотирьох лініях вибірки S0...S3 і лінії управління режимом М, яка має низький рівень для арифметичних операцій і високий для логічних операцій.

Пристрій має «вхідне перенесення», «вихідне перенесення» для крізного перенесення при тому, що каскадує вузлів і дві допоміжні функції прискореного перенесення.

У логічній частині АЛУ чотири ідентичні логічні схеми І/АБО відкривають вхідні операнди А і В чотирма лініями вибірки S0-S3 для формування необхідних допоміжних функцій І і АБО першого рівня. Потім вони використовуються для формування функцій суми і перенесення. Коли керуючий М вхід - високий, то розповсюдження перенесень заборонене і на виходах виробляються логічні функції. Наявні в АЛУ функції утворюють закритий набір, такий, що інверсія логічних входів дає наявну в цьому наборі функцію.

Тип операції АЛП задається керуючим кодом S, кодування якого вибирається в кожному випадку окремо.