Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

Національний унівеситету харчових технологій

Волинський технікум

Відділення «Інформатики та обчислювальної техніки»

РОЗРАХУНКОВО ГРАФІЧНА РОБОТА

з дисципліни «КОМП’ЮТЕРНА СХЕМОТЕХНІКА»

на тему: «СПЕЦІАЛІЗОВАНИЙ АРИФМЕТИЧНО- ЛОГІЧНИЙ ПРИСТРІЙ»

5.05010301.ХХ-ХХ.ХХ.000.00.РПЗ

код спеціальності.номер групи-номер в списку.номер варіанту.000.00.РПЗ

Виконав(ла): студент(ка)

ІІІ курсу групи № 53

Підпис Прізвище імя побатькові

Баранович Богдан Володимирович

Робота допущена до захисту з оцінкою      

Керівник : Шепелюк Г.С.       

Підпис Прізвище імя побатькові

ВТНУХТ

Луцьк – 2011

Зміст

1. Постановка задачі.

2. Теоретичні відомості про АЛП

3. Дослідження арифметично – логічного пристрою на мікросхемі 74181

4. Проектування логічного пристрою

1. Функціональна схема логічної функції

2. Таблиця істинності та часові діаграми

3. Хід проектування та побудова субсхем

( пункти 4.1 – 4.3 повторюються для кожної логічної функції)

4. Дослідження роботи мультиплексора 4х1

   1. Проектування функціональної схеми

   2. Каскадування мультиплексорів

5. Моделювання роботи логічного пристрою

6. Проектування арифметичного пристрою

   1. Функціональна схема арифметичної операції

   2. Таблиця істинності та часові діаграми

   3. Хід проектування та побудова субсхем

( пункти 7.1 – 7.3 повторюються для кожної арифметичної операції)

4. Синтез арифметичного блоку

5. Моделювання роботи арифметичного пристрою

6. Тестування роботи спеціалізованого арифметично-логічного пристрою

7. Висновки

1. Постановка задачі

• розробити функціональну схему ЛП, що виконує задані логічні функції;

• змоделювати роботу логічного блоку.

• розробити функціональну схему АП, що виконує задані арифметичні операції;

• змоделювати роботу арифметичного блоку.

• об’єднати каскадом мультиплексорів логічний та арифметичний блок в АЛУ

• змоделювати роботу спеціалізованого арифметично- логічного блоку.

• Провести тестування та звірити з результатами роботи АЛУ реалізованого на мікросхемі 74181

Результати виконання оформлюються у вигляді звіту. Звіт повинен вміщувати:

• - опис і рисунок функціональної схеми заданої функції АЛП,

• - хід проектування і рисунки субсхем,

• - графіки сигналів, таблиці істинності та результати тестування

• – висновки.

У всіх варіантах завдань необхідно спроектувати функціональні схеми для чотирьох логічних фукнцій та чотирьох арифметичних операцій.

На їх основі синтезувати чотирьохрозрядний спеціалізований арифметично-логічний пристрій

Варіант завдання вибирається за номером студента в списку групи з наступної таблиці

Таблиця 1. Варіанти індивідувльних завдань

№ варіанту	№ функції (за таблицею 2)	Тест1		Тест2
		Операнд А	Операнд В	Операнд А	Операнд В
1	6, 8,9,10	1	7	1	D

1. Мета розрахунково-графічної роботи :

• оволодіти знаннями і навичками проектування арифметико-логічних пристроїв (АЛП) для сучасних комп’ютерів.

• отримати навики побудови функціональних схем моделювання їх роботи в середовищі віртуальної лабораторії EWB.

2. Теоретичні відомості

АЛП призначений для виконання як арифметичних дій (додавання, віднімання) так і логічних дій (побітове І, АБО, НІ, Виключне АБО) над даними, які представлені параллельними n-розрядними кодами, наприклад, цілими числами A і B. Розглянемо АЛУ на мікросхемі середньої інтеграції 74181, яке є паралельним чотирьохрозрядним приладом, здатним виконувати 16 арифметичних і все 16 можливих логічних операцій над двома паралельними чотирьохрозрядними словами-операндами А0-АЗ і В0-ВЗ. Важливими арифметичними операціями є складання, віднімання, передача даних, диференціювання, позитивний приріст, негативний приріст, інвертування і подвоєння. Система позначень, прийнятих в даному АЛУ, така:

А0-АЗ, В0-ВЗ входи операндів (активних низьких);

S0, S1, S2, S3 функції вибору режимів;

М вхід контролю режиму;

С0 вхід перенесення;

F0, F1, F2, F3 виходи функцій (активних низьких);

А=В вихід компаратора;

G вихід формування перенесення (активний низький);

Р вихід розповсюдження перенесення (активний низький);

С4 вихід перенесення.

Необхідна операція вибирається на чотирьох лініях вибірки S0...S3 і лінії управління режимом М, яка має низький рівень для арифметичних операцій і високий для логічних операцій.

Пристрій має «вхідне перенесення», «вихід перенесення» для крізного перенесення при тому, що каскадує вузлів і дві допоміжні функції прискореного перенесення («формування перенесення» і «розповсюдження перенесення») для використання прискореного перенесення мікросхеми 74182. Мікросхема забезпечує вихід умови А=в з відкритим колектором, який можна зв'язати схемою І з виходами А=в інших АЛУ для виділення умови всіх високих рівнів виходів декількох пристроїв.

У логічній частині АЛУ 74181 чотири ідентичні логічні схеми І/АБО відкривають вхідні операнди А і В чотирма лініями вибірки S0-S3 для формування необхідних допоміжних функцій І і АБО першого рівня Потім вони використовуються для формування функцій суми і перенесення Коли керуючий Мвхід ,високий, то розповсюдження перенесень заборонене і на виходах виробляються логічні функції. Наявні в АЛУ функції утворюють закритий набір, такий, що інверсія логічних входів дає наявну в цьому наборі функцію. Тому цей пристрій виконує ті ж логічні і арифметичні функції в активному високому уявленні, як і в активному низькому уявленні, але при відмінному коді вибірки. Мікросхема допускає також змішане кодування станів.

Тип операції АЛП задається керуючим кодом S, кодування якого вибирається в

кожному випадку особливо.