2 / ЦУМ_2

МИНЕСТЕРСТВО ЦИФРОВОГО РАЗВИТИЯ, СВЯЗИ И МАССОВЫХ КОММУНИКАЦИЙ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное учреждение высшего образования

«Московский технический университет связи и информатики»

Лабораторная работа №2

Построение АЛУ с аккумулятором.

по дисциплине

«Центральные устройства и микропроцессоры»

Выполнила: студентка гр. БВТ2403

Лебедева Е.И.

Проверил:

Москва, 2025 г.

Цель: научиться проектировать и реализовывать действия над арифметико-логическим устройством (АЛУ) с аккумулятором в программе Logisim.

Оборудование: компьютер с установленной программой Logisim.

Практика:

• АЛУ

На схеме ниже представлено готовое АЛУ. Принцип его работы опишу ниже.

Из командных модулей здесь присутствуют:

1. НЕ

2. Выбор самого числа B

3. Сумматор

4. Вычитатор

5. Умножатор

6. И

7. ИЛИ

8. XOR

9. Логический сдвиг влево

10. Логический сдвиг вправо

11. Арифметический сдвиг вправо

Поскольку мне потребовался мультиплексор на 16 входов, оставшиеся 5 я «перекрыла» подающимся на него 0, чтобы не возникало ошибки.

Из флагов здесь есть:

1. Проверка на наличие какого-либо ненулевого значения подаваемого со входов (NF)

2. Проверка на подачу нуля, «ничего» со входов (Zero Flag)

3. Флаг отрицательного числа у вычитатора (A<B)

4. Три флага от компаратора (> = <).

5. Переполнение (Overflow) подключено к сумматору и умножатору, т.к. из второго в CO выходит 8 бит, пришлось использовать разветвитель и логический вентиль ИЛИ. Он выдаст 1 в случае, если конечное значение операции будет превышать 127 (связано с 8-битной разрядностью АЛУ). Работает для

Перед командами добавлены 2 мультиплексора для перестановки местами чисел.

• АЛУ с аккумулятором (регистром)

Следующим шагом предстояло усовершенствовать АЛУ, добавив к нему аккумулятор. В его роли выступает регистр, через который мы можем записать полученный результат в «память».

На данном устройстве флаги остались те же самые, команды тоже. Единственное изменение – вместо числа А на 1-й вход подается значение с самого регистра, а уже его можно складывать/умножать и т.п. с числом B. Аналогично работает команда Memory в калькуляторе, когда записанный результат можно применить для следующих арифметических действий с новым значением.

Выводы: на данной лабораторной мы изучили принцип работы АЛУ и смогли сами собрать собственные устройства, используя арифметические и логические операнды и аккумулятор для записи результата.