2) Обобщенная структурная схема алу

АЛУ предназначено для аппаратного исполнения простейших операций, таких как сложение, вычитание, пересылка, логические операции «И», «ИЛИ», сложение по модулю  два, сдвиг и т.д. Более сложные действия выполняются с помощью микропрограмм и подпрограмм. Признаки операций, реализуемых АЛУ, а также признаки состояния микропроцессора хранятся в регистрах состояний.

Число регистров общего назначения РОН обычно варьируется от 4 до 64, причем конкретное число регистров во многом определяет вычислительные возможности микропроцессора. РОН используются как внутренняя сверхоперативная память, что позволяет реже (в 1,5-3 раза) обращаться к внешней памяти через интерфейс и увеличивает общее быстродействие.

Функции специализированных регистров чрезвычайно обширны. Счетчик команд содержит адрес расположенной в памяти и выполняемой в данное время команды. Регистр адреса хранит адрес расположенного в памяти слова, к которому происходит обращение. Накопительный регистр (аккумулятор) предназначен для хранения промежуточных результатов арифметических или логических операций АЛУ.

Чаще всего ввод и вывод всех данных АЛУ производится через аккумулятор. Регистр команд сохраняет на время дешифрации и исполнения код команды, адрес которой был определен счетчиком команд. Содержимое разрядов регистра состояния позволяет судить о результате вычислений (нулевой, положительный, переполнение и др.) для того, чтобы организовать программные переходы по заданным признакам или условиям. Стековая память обычно используется для хранения состояний всех внутренних регистров при обработке прерываний, а также для запоминания адреса возврата при выходе из подпрограммы. Индексные регистры служат для формирования адресов ячеек памяти.

3)Однотактный двухступенчатый rs- триггер в базисе или-не с запрещающими связями

Двухсту­пенчатые триггерные устройства, как правило, выполняются на основе синхронных триггеров RS по схеме “M – S”. В соответствии с этим способом ДТУ выполняются на двух триггерах –M (Master - основной) и S (Slave - вспо­могательный). Основной триггер M принимает информацию, а вспомо­гательный триггер – S фиксирует состояние ДТУ. При этом основной и вспомогательный триггеры могут быть либо однотипными (оба триггера RS- или D-типа), либо разнотипными. Комбинация сигналов R = S = С = 1 для ДТУ типа RS является запрещенной. Для устойчивой работы схемы необходимо, чтобы дли­тельность тактирующего импульса t_и ≥ 3t _зд.ср.

Схема RS-ДТУ с запрещающими связями на элементах ИЛИ-НЕ изображен на рис.1. Особенность этой схемы состоит в том, что во время действия ТИ одновременно с записью входной информации в основной триггер с его вентилей B₁, B₂ по­ступают запрещающие сигналы на вентили В₃, В₄ вспомогательного триггера, блокирующие перезапись информации из основного тригге­ра во вспомогательный. После прекращения действия тактирующего импульса эта блокировка снимается и происходит запись состояния основного триггера во вспомогательный. Схема такого триггера на элементах И-НЕ строится аналогично, но управляется тактовым импульсом с уровнем логического "1".

Рис.1. Однотактный двухступенчатый RS-триггер с запрещающими связями и временная диаграмма его работы в режиме Т и JK-триггера

Билет №19