7 Арифметико-логическое устройство

___________________________________________________________________________________

12.3.19. Арифметико-логическое устройство

1. Подготовка к работе

По указанной литературе изучить принцип действия арифметико-логического устройства (АЛУ), ознакомиться с программой Electronics Workbench, выполнить предварительные расчеты выходных сигналов для заданных значений операндов и указанных операций, ответить на контрольные вопросы.

2. Контрольные вопросы

1. Перечислите основные операции, выполняемые АЛУ?

2. Как представить отрицательное число в дополнительном коде?

3. Используя дополнительные коды, выполните операцию вычитания 26D - 36D?

4. Составьте таблицу истинности для операции ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ-ИЛИ.

5. Как получить обратный код для положительных и отрицательных чисел?

6. Как получить дополнительный код для положительных и отрицательных чисел?

7. Чем отличаются логические и арифметические операции?

8. Как с помощью АЛУ выполнить операцию умножения операнда на 2?

9. Объяснить результаты работы АЛУ, представленные на рис. 6.1.

2.10. Какую операцию выполняет АЛУ при S = 1010B и М = 1 (доказать с помощью выражения 6.1).

2.11.Чем различаются сумматор и АЛУ?

2.12. Для чего используются выводы G и P АЛУ?

2.13. Запишите закон де Моргана.

2.14. Что означает термин "открытый коллектор"?

2.15. Из каких двух основных устройств состоит процессор?

2.16. Какое число логических и арифметических операций может выполнить рассматриваемое АЛУ?

3. Задания на выполнение лабораторной работы

   1. Задание 1. Исследование алу

С обрать схему, показанную на рисунке 1. В зависимости от номера варианта значения операндов А и В выбрать из таблицы 1. Выполнить логические и арифметические операции, перечисленные в таблице 2. Результаты исследований и предварительных расчетов занести в таблицу 3.

Рис. 1.

Табл. 1.

Вариант	Операнд А	Операнд В
1	1	7
2	2	7
3	3	7
4	4	7
5	5	7
6	6	7
7	7	6
8	1	6
9	2	6
10	3	6
11	4	6
12	5	6
13	6	5
14	7	5
15	1	5
16	2	5

Табл. 2.

№ п/п	Логические операции	Арифметические операции
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

При выполнении лабораторной работы необходимо заполнить таблицу 3 (ниже показан фрагмент, образец). Результаты следует заносить в таблицу в шестнадцатеричной системе счисления, свечение индикатора на шинах переноса нужно обозначать единицей.

Для четных номеров арифметических операций значение переноса C₀ нужно принять равными единице, а для нечетных - равными нулю (табл. 2).

В таблице приведен пример выполнения работы для операндов А = 4D и B = 3D.

Табл. 3.

Операция	Тип М	C0	Предварительный расчет		Результат моделирования
			F	C4	F	C4
	1	-	4H	-	4H	-
	0	1	1H	1	1H	1

При выполнении логических операций (М = 1) значения переносов С₀ и С₄ заносить в отчет не следует (нужно во всех ячейках таблицы поставить прочерки).

Форма отчета приведена в табл. 4.

Табл. 4.

	Операция	Тип М	C0	Предварительный расчет		Результат моделирования
				F	C4	F	C4
1		1	-		-		-
2		1	- -		-		-
3		1	-		-		-
4		1	-		-		-
5		1	-		-		-
6		1	-		-		-
7		1	- -		-		-
8		1	-		-		-
9		1	-		-		-
10		1	-		-		-
11		0	0
12		0	1
13		0	0
14		0	1
15		0	0
16		0	1
17		0	0
18		0	1
19		0	0
20		0	1