Арифметико-логического устройства

 

В состав многих серий микросхем входят модули арифметико-логических устройств (АЛУ), где над входными величинами выполняются арифметические и логические операции, а также блок ускоренного переноса для этого АЛУ. Примером таких блоков служат микросхемы К155ИМЗ, К155ИП4, К1500ИП181, К1500ИП179. Условное обозначение микросхем АЛУ приведено на рис. 4.14 а.

Рис. 4.14. Микросхемы АЛУ.

На вход Р₀ подается внешний перенос. На выходах F0¸F3 формируется выходное слово, Р₀ является выходным переносом. Выходы G и Н позволяют получать функцию генерации и передачи переноса для групп, которые могут быть использованы для образования переноса в быстродействующих сумматорах. Результаты сравнения кодов А и В на равенство можно получить на выходе К.

Рис. 4.15. Схема соединения микросхем АЛУ

 

Для получения многоразрядного сумматора с цепным переносом достаточно соединить микросхему, как это показано на рис. 4.15, где показаны только входы P₀ и выходы P_n.

Для получения быстродействующего сумматора с последовательно-параллельным переносом необходимо использовать блок ускоренного переноса GRP, условное обозначение которого приведено на рис. 4.14. Тогда структура 16 разрядного параллельно-параллельного сумматора имеет сладующий вид (рис.4.16)

Рис. 4.16. Сумматор с групповым преносом

АЛУ служит для выполнения арифметических операций сложения и вычитания, а также логических операций над oneрандами А и В. Разрядность операндов равна четырем, и в процессе обработки они подаются на соответствующие входы А0-АЗ и В0-ВЗ. Входы S0, S1, S2, S3 являются входами режима работы.

Табл. 4. 3.

 

Вход М задает характер выполняемых операций. Если M=1, то в зависимости от комбинаций сигналов Si выполняется любая из 16 логических операций. При М=0, то в схеме выполняются арифметические операции. Перечень операций, выполняемых АЛУ К155ИПЗ, приводится в табл. 4.3.

Основная литература:4 [182-199], 7 [51-82], 4 [182-199], 7 [51-82]

Дополнительная литература: 9 [236-283], 10 [35-61]

Контрольные вопросы:

1. Назовите основную функцию выполняемую триггером?

2. Назовите основную функцию выполняемую регистром?

3. Назовите основную функцию выполняемую счетчиком?

4. В каких случаях сумматор называют полным?

5. Назовите основную функцию выполняемую сумматором?

6. Чем отличается полусумматор от полного сумматора?

7. Чем отличается сумматор последовательным переносом от паралельного?

8. Что такое арифметическо-логичсекое устройства (АЛУ)?

9. Какой функциональный узел используется для соединения АЛУ в групповую структуру?