Оглавление

Введение 2

1. Исследовательская часть 4

1.1. Описание работы команд 4

1.1.1. Команда ROL 4

1.1.2 Команда AND 4

1.1.3 Команда BTC 5

1.2. Выбор элементной базы 6

1.2.1. Выбор логического элемента «И» (2-х битный) 6

1.2.2. Выбор логического элемента «И» (3-х битный) 8

1.2.3. Выбор логического элемента «ИЛИ» 10

1.2.3.1. Выбор логического элемента «ИЛИ-2» 10

1.2.3.2. Выбор логического элемента «ИЛИ-3» 11

1.2.3.3. Выбор логического элемента «ИЛИ-8» 13

1.2.4. Выбор логического элемента «НЕ» 14

1.2.5. Выбор логического элемента «ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ» 15

1.2.6. Выбор компаратора 17

1.2.7. Выбор импульсного регистра 19

1.2.8. Выбор потенциального регистра 21

1.2.9. Выбор мультиплексора 23

1.2.10. Выбор дешифратора 25

2. Конструкторская часть 27

2.1 Описание заданных команд 27

2.1.1 Команда ROL 27

2.1.2 Команда AND 29

2.1.3 Команда BTC 30

2.2. Описание управляющей части 32

3. Технологическая часть 35

3.1. Принцип управления 35

Заключение 39

Список используемой литературы 40

Введение

Арифметико-логическое устройство — блок процессора, который под управлением устройства управления служит для выполнения арифметических и логических преобразований над данными, называемыми в этом случае операндами. Разрядность операндов обычно называют размером или длиной машинного слова.

Одноразрядное двоичное бинарное АЛУ с бинарным выходом может выполнять до 256 двоичных бинарных функций с бинарным выходом.

Арифметико-логическое устройство в зависимости от выполнения функций можно разделить на две части:

• микропрограммное устройство (устройство управления), задающее последовательность микрокоманд (команд);

• операционное устройство, в котором реализуется заданная последовательность микрокоманд (команд).

Основными функциями арифметико-логическое устройство является:

• двоичной арифметики для информации в форматах с фиксированной точкой.

• двоичной арифметики для информации в форматах с плавающей точкой.

• арифметики двоично-десятичного представления сведений.

• логические операции (арифметические и логические сдвиги).

• пересылка информации.

• работа с символьными данными.

• работа с графической информацией.

Арифметико-логическое устройство — основная часть процессора любого компьютера. Было разработано еще в середине прошлого века прославленным фон Нейманом. Призвано исполнять простые арифметические и логические операции в компьютере. Сегодня существует большое количество разновидностей АЛУ

Цель работы: формирование практических навыков выполнения проектно-конструкторских расчетов и оформления документации при разработке компонентов защищенных автоматизированных систем.

Задачи: Разработать АЛУ для заданного набора команд, управление которым должно осуществляться микропрограммным автоматом, на вход которого подается код операции и адрес операндов, после чего происходит, и выполнение заданной операции с занесением результатов в регистр результата.

1. Исследовательская часть

1.1. Описание работы команд

1.1.1. Команда rol

Команда ROL выполняет циклический сдвиг операнда влево. Старший бит операнда помещается в флаг CF, все биты операнда сдвигаются влево на место старших битов, в младший бит записывается 0. Величина сдвига определяется вторым операндом.

Рисунок 1 – Действие команды ROL

Каждый сдвиг влево эквивалентен умножению знакового числа на 2, поэтому команду ROL удобно использовать для возведения операнда в степень 2. Команда воздействует на флаги OF, SF, ZF, PF и CF.

Пример выполнения работы команды ROL:

Ор1 = 00000001

Ор2 = 00000010

ROL

Ор1 = 00000100

1.1.2 Команда and

 Эта команда выполняет логическое И между всеми битами двух операндов. Результат записывается в первый операнд.

Команда всегда сбрасывает флаги переполнения (OF) и переноса (CF). Кроме того, она устанавливает значения флагов знака (SF), нуля (ZF) и четности (PF) в соответствии со значением результата.

Число 1 может быть одним из следующих:

• Область памяти (MEM)

• Регистр общего назначения (REG)

Число 2 может быть одним из следующих:

• Область памяти (MEM)

• Регистр общего назначения (REG)

• Непосредственное значение (IMM)

Команда OR может работать с 8-, 16- или 32-разрядными операндами, причем длина у обоих операндов должна быть одинаковой. При выполнении операции поразрядного логического И значение результата будет равно 1, если хотя бы один из битов пары операндов равен 1. В табл.1 приведена таблица истинности для операции логического И.

Таблица 1. Таблица истинности для операции логического И.

X	Y	X˅Y
0	0	0
0	1	0
1	0	0
1	1	1