Содержание отчета

Отчет должен содержать:

1. Наименование и цель лабораторной работы.

2. Условное графическое обозначение микросхемы АЛУ К155ИП3 (рисунок 14) и назначение выводов.

3. Таблицу функций АЛУ для высоких активных уровней (таблица 16).

4. Расчеты ожидаемых результатов.

5. Принципиальную электрическую схему исследования АЛУ (рисунок 13).

6. Таблицу с результатами контроля работы АЛУ (таблица 15).

7. Краткие выводы по результатам контроля АЛУ.

8. Ответы на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы

1. Укажите назначение регистров D5, D6 и D7, дешифратора D1 и счетчика D10 на рисунке 13.

2. Поясните назначение кнопок SB1, SB3 на рисунке 13.

3. Поясните, как и куда переписывается из АЛУ результат операции (рисунок 13)?

4. Поясните, какие операции выполняются и в какой последовательности для функции ?

Требования к знаниям и умениям студентов

В результате выполнения лабораторной работы студенты должны знать назначение, УГО и принцип работы АЛУ на микросхеме К155ИП3.

Должны уметь производить расчет ожидаемых результатов, а также контролировать работу АЛУ по элементам индикации.

Методические указания

Арифметико-логические устройства АЛУ (ALU, Arithmetic-Logic Unit) выполняют над словами ряд действий. Основой АЛУ служит сумматор, схема которого дополнена логикой, расширяющей функциональные возможности АЛУ и обеспечивающей его перестройку с одной операции на другую.

Обычно АЛУ четырехразрядны и для наращивания разрядности объединяются с формированием последовательных или параллельных переносов. Логические возможности АЛУ различных схемотехнических типов (ТТЛШ, КМОП) сходны.

АЛУ (рисунок 14) имеет входы операндов A и B, входы выбора операций S, вход переноса и входM (Mode), сигнал которого задает тип выполняемых операций: логические (M = 1) или арифметико-логические (M = 0). Результат операции вырабатывается на выходах F. Выходы G и P выдают функции генерации и распространения переноса соответственно, используемые при наращивании разрядности АЛУ. Сигнал – выходной перенос, а выход A = B – выход сравнения на равенство операндов A и B.

Рисунок 14 – Условное графическое обозначение и цоколевка микросхемы К155ИП3 для высоких активных уровней

Перечень выполняемых АЛУ операций указан в таблице 16.

Логические операции выполняются поразрядно, т.е. при отсутствии переносов между разрядами. При арифметических операциях учитываются межразрядные переносы.

16 логических операций позволяют воспроизводить все функции двух аргументов. В арифметико-логических операциях встречаются логические и арифметические операции одновременно. Например, запись типа следует понимать так: вначале поразрядно выполняются операции инвертирования , логического сложения и логического умножения, а затем полученные два четырехразрядные числа складываются арифметически.

Таблица 16 – Выбор функций АЛУ К155ИП3 при высоких активных уровнях

Выбор функции				Выходные данные при активных высоких уровнях
S3	S2	S1	S0	Логические функции (M = 1)	Арифмерико-логические функции (M = 0)
					(без переноса)	(с переносом)
0	0	0	0
0	0	0	1
0	0	1	0
0	0	1	1	0	– 1	0
0	1	0	0
0	1	0	1
0	1	1	0
0	1	1	1
1	0	0	0
1	0	0	1
1	0	1	0
1	0	1	1
1	1	0	0	1
1	1	0	1
1	1	1	0
1	1	1	1

Рассмотрим примеры расчета ожидаемого результата для операндов A = E₍₁₆₎ и B = 1₍₁₆₎.

П

A = E₍₁₆₎ = 1 1 1 0₍₂₎

F = = 1₍₁₆₎ = 0 0 0 1₍₂₎

ример 1. Операция.

Пример 2. Операция.

Пример 3. Операция.

Пример 4. Операция.

Пример 5. Операция.