КЭТ / Практические работы / Отчет 5 практики

Практическое занятие №5

Изучение работы арифметико-логического устройства (АЛУ)

ОТЧЕТ ПО ПРАКТИЧЕСКОМУ ЗАНЯТИЮ №5

Дата________ ФИО ___________ Уч.гр ________

Цель работы: изучить особенности работы многофункциональных комбинационных сумматоров на интегральных микросхемах (серии: К155, К531, К 555, КР 1533, КР 1531).

Эта цель достигается путем решения следующих (ей) задач(и):

1. Оценить функциональные возможности многоразрядного АЛУ.

2. Приобрести необходимые навыки в сборке цифровых схем.

3. Получить навыки в проверке работоспособности АЛУ и в поиске места отказа.

1. Построение и «сборка» схемы включения четырёхразрядного арифметико-логического устройства (АЛУ) на базе микросхемы 531ИП3

   1. Используя заданный тип микросхем (531ИП3) составить схему включения четырёхразрядного АЛУ и занести её в отчёт.

Тип операций (арифметические или логические) определяется входом

«М» (mode – режим) – ножка микросхемы № 8.

Схему показать преподавателю.

531ИП3:

Назначение сигналов:

S3–S0 – управляющие сигналы;

А3–А0 – первый операнд; В3–В0 – второй операнд; F3–F0 – результат операции; ^C – вход переноса;

^C4 – выход переноса;

М – режим работы;

K – выходной сигнал компаратора.

Рис. 1.1. УГО микросхемы 531ИП3

Примечание: выводы P (контакт № 15) и G (контакт № 17) служат для осуществления ускоренного переноса при увеличении разрядности АЛУ. Поскольку микросхема ускоренного переноса (531ИП4) в данной лабораторной работе не изучается, при «сборке» контакты P и G не учитывать. Вывод К (контакт № 14) принимает единичное значение при равенстве операндов А и В (компаратор).

2. «Собрать» составленную схему.

а) Задать для схемы арифметический режим работы (М = 0):

Определить типы операций, производимых АЛУ при управляющих сигналах, указанных в табл. 1.1. При этом допускается как единичное, так и нулевое значение входа переноса ^C .

Таблица 1.1

Результаты эксперимента

S3	S2	S1	S0	C	M	Тип операции
0	0	0	0	1	0	F = A
0	1	1	0	0	0	F = A – B
1	0	0	1	1	0	F = A + B
1	1	0	0	0	0	F = B
1	1	1	1	1	0	F = A – 1

б) Задать для схемы логический режим работы (М = 1):

Определить типы операций, производимых АЛУ при управляющих сигналах, указанных в табл. 1.2. При этом значение входа переноса ^C безразлично.

Таблица 1.2

Результаты эксперимента

S3 S2 S1 S0	C	M	Тип операции
0 0 0 0	X	1	F = not(A)
0 0 0 1	X	1	F = not( A or B)
0 1 0 1	X	1	F = not(B)
1 0 1 0	X	1	F = B
1 0 1 1	X	1	F = A and B
1 1 1 0	X	1	F = not(A and B)

3. Произвести операции, указанные в таблице 1.3, с приведёнными в таблице операндами. Режим арифметический.

Таблица 1.3

Результаты эксперимента

А3 А2 А1 А0	В3 В2 В1 В0	S3 S2 S1 S0	C	C4	F3 F2 F1 F0
0 0 0 1	0 0 0 1	1 0 0 1	1	0	0 0 1 1
0 1 0 0	0 0 1 1	1 0 0 1	1	0	1 0 0 0
0 1 1 1	0 1 0 1	1 0 0 1	1	0	1 1 0 1
0 1 1 0	0 1 0 0	1 0 0 1	1	0	1 0 1 1
1 1 0 0	1 0 1 0	1 0 0 1	1	1	0 1 1 1
1 0 1 1	1 0 1 1	1 0 0 1	1	1	1 0 0 1
1 0 1 0	0 1 0 1	0 1 1 0	0	1	0 1 0 0
1 1 1 1	0 1 0 0	0 1 1 0	0	1	1 0 1 0
0 1 1 1	0 0 1 0	0 1 1 0	0	1	0 1 0 0
0 1 0 1	0 0 1 1	0 1 1 0	0	1	0 0 0 1

2. Построение и «сборка» схемы включения четырёхразрядного АЛУ с использованием цифровой индикации результата

1. Занести в отчёте схему АЛУ с цифровой индикацией результата с учётом дополнения, представленного на рисунке 1.2. Выходы микросхемы 531ИП3 (F3 F2 F1 F0) соединить с соответствующими входами на рисунке 1.2.

Текущая модификация программы ICBuilder предполагает использование до двух семисегментных индикаторов АЛС324А, что позволяет производить индикацию десятичных чисел от 0 до 99. В качестве дешифратора и преобразователя двоичного кода в двоично-десятичный выбраны американские микросхемы (7448 и 74485 соответственно), имеющие отечественные аналоги.

Заземление четвертого и двенадцатого контактов семисегментного индикатора АЛС324А в текущей модификации программы не производится, однако при работе с реальными семисегментными индикаторами данные контакты необходимо заземлять (иначе из-за отсутствия разности потенциалов светодиоды утратят способность светиться).

Рис. 1.2. Дополнение к схеме АЛУ с цифровой индикацией результата

Используемые микросхемы:

DD1 – 74485; DD2 – 7448; DD3 – АЛС324А.

Микросхема 74485 – преобразователь двоичного кода в двоично- десятичный. Микросхема 7448 – дешифратор, управляющий работой семисегментного индикатора АЛС324А.