Aritmetikai logikai egység
8-bites aritmetikai logikai egység (ALU) végezhet aritmetikai műveletek összeadás, kivonás, szorzás és osztás; A logikai műveletek AND, OR, XOR és a ciklikus eltolás művelet, reset, invert, stb Csatlakozik a be- és szoftver megközelíthetetlen nyilvántartások T1 és T2 szánt ideiglenes tárolására operandusok tizedes korrekciós áramkör (DCU) és az áramköri alkotó funkciók működése következtében (PSW).
ALU fontos jellemzője, hogy képes működni nemcsak a bájt, de a denevérek. Bizonyos programok kapható bit állítható be, reset, fordított, továbbítani, ellenőrzött és használják a logikai műveleteket. Ez a képesség nagyon fontos, hiszen a vezérlő objektumokat gyakran használt algoritmusok műveleteket tartalmaz a bemeneti és kimeneti logikai változó, amelynek végrehajtása a hagyományos mikroprocesszor jár bizonyos nehézségekkel.
Bemeneti / kimeneti (BB) van a adatátvitel a számítógép közötti rendszermag, amely tartalmaz egy mikroprocesszort és egy fő memória, és a külső eszközök (slave). Ez az egyetlen módja a számítógép interakció a „külvilággal”, és az építészet BB (üzemmódok, használati formátumok különösen a megszakításokat, átviteli sebesség, stb ..), közvetlenül befolyásolja a hatékonyságot a teljes rendszert. Az evolúció során a számítógép alrendszer BB A legnagyobb változás a bővülő alkalmazási körét a számítógépek és az új külső eszközt. Különösen fontos szerepet játszik robbanásveszélyes jelenti, hogy ellenőrizzék a számítógépek. Fejlesztése hardver és szoftver BB a legnehezebb lépés a tervezés új rendszerek alapján a számítógép, és a lehetőséget, robbanóanyagok gépekre egyik legfontosabb meghatározója a választás gép egy adott alkalmazáshoz.
Tekintsük végrehajtási funkció számítógép aritmetikai logikai egység ALU dizájn például logikai műveletek. Klasszikus számítógép három fő egység: aritmetikai logikai egység, vezérlő egység és a memória eszközt. Tekintsük a tulajdonsága aritmetikai logikai egység. A modern számítógépes aritmetikai logikai egység nem egy önálló egység áramkör tervezése. Ez is része a mikroprocesszor, amelyben a számítógép be van építve. Azonban, a tudás szerkezete és elvei ALU művelet nagyon fontos a megértés, a számítógépes munka egészét.
A mikroprocesszoros rendszer egy aritmetikai logikai egység végző logikai műveletek számát (operandusok szó) végezzük a fő része a processzor - aritmetikai logikai egység (ALU)
Minden aritmetikai műveletek két szám (összeadás, kivonás, szorzás, osztás) redukálódnak ALU vonatkozó összeadás vagy a kivonás.
Egy egyszerűsített szerkezetének számítógépes, amely a következő fő eszközt: aritmetikai logikai egység, memória, vezérlő eszköz, adatbeviteli eszköz egy autóban, az eszköz kimeneti azokból számítási eredmények és a kézi vezérlés.
Ebben természetesen a projekt, azt meg fogja vizsgálni a többfunkciós aritmetikai logikai egység (ALU). ALU a logikai műveletek, használják őket, hogy aritmetikai és logikai változások szóval, ebben az esetben úgynevezett operandusok és aritmetikai műveletek.
ALU sebessége nagymértékben meghatározza a processzor teljesítményét.
A cél ez a csere, hogy tanulmányozza a működési elv és a számtani-logikai egység elvégzéséhez logikai műveleteket.
A fő feladatok:
1. vizsgálja aritmetikai logikai egység végző logikai műveleteket;
2. vezető feltételesen képe megjelölés nyilvántartásba áramkörök alkotó aritmetikai logikai egység;
3. Leírni működési elve aritmetikai logikai egységgel;
4. megvizsgálja logikai áramkör regiszter;
5. elemzik rögzítési elvet, olvasni és tárolni a nyilvántartásban;
6. jelzik rendszer jelek átvihetők adatbemeneteket a nyilvántartás; A számok és típusú bemenet, amelyek szabályozzák a jeleket a rögzítési mód; feltüntetik kimenet bináris szám a nyilvántartásba után balra tolódik 4 bit; adja meg a számot a beviteli fogadó váltás impulzusokkal;
7. elemzik a bejövő összeadó működését egy aritmetikai logikai egység;
8. konstrukció logikai összeadó áramkör;
9. Ismertesse a működési elve az összeadó
1. LEÍRÁS ALU
Aritmetikai logikai egység (ALU), - a központi része a CPU, amely végrehajtja aritmetikai és logikai műveleteket.
Az ALU áll nyilvántartások, kiegészítőt és a megfelelő logikai áramkörök elvégzésére folyamatirányítás. A berendezés megfelelően működik, azt mondja neki nevek (kódok) műveleteket, amelyek az adatok továbbítása kell végezni a változók kerülnek nyilvántartásokban.
ALU funkcionálisan lehet két részre osztható:
a) A firmware eszköz (szabályozó eszköz), amely megadja a szekvenciája mikroutasítások (parancsok);
b) egy operációs egység (ALU), amely végrehajtja az előre meghatározott szekvenciát mikroutasítások (parancsok).
Ábra. 1 blokksémája az ALU
A blokkdiagramja ALU és kommunikáció más egység a gép az 1. ábrán bemutatott A ALU magában regiszterek WG1 - WG7 amely a feldolgozott az érkező információt a passzív memória vagy RAM N1, N2. NS; logikai áramkörök, amelyek megfelelnek a feldolgozás szavait mikroutasítások kapja a vezérlő eszköz.
Törvény határozza információfeldolgozás firmware, amely rögzíti sorozataként mikroutasítások A1, A2. A n-1, An. Ebben az esetben két típusú mikroutasítások: külső, azaz például mikroutasítások amelyek belépnek az ALU a külső forrásból származó, és elérjük azt, vagy egy másik konverziós információt (.. 1. ábra mikroutasítások A1, A2, hogy An), és a belső, hogy a generált az ALU és befolyásolják a firmware eszközt, a változó a természetes szekvenciájához mikroutasítások. Például az ALU generálhat jelzések eredményétől függően a számítástechnika: túlcsordulás jel, annak a jele, negatív szám, a jel az egyenlőség minden számjegye 0, stb .. ábra 1, ezek a mikro-kijelölt p1, p2. Pm.
2. A készülék leírása REGISTER
A feladat használ univerzális nyilvántartások, amelynek bit szélességű (n) lehet meghatározni a kimenetek száma. A regiszter 4 kimenet k1500ir141 így bites regiszter (n) egyenlő 4 k1500ir141 áramkör egy regiszter, amely a D-4 Tiggeru. M01 és M02 kimenetek lehetővé teszik, hogy válasszon egyet a négy üzemmóddal nyilvántartás: az adatok betöltése, adattárházak eltolódás balra vagy jobbra. Minden művelet (kivéve a tároláshoz) fordulnak elő a felfutó él órajel bemenete C. A nyilvántartást két soros bemeneti SIL (adatbeviteli jobb shift), és a SIR (adatbevitel bal shift). Amikor egy magas feszültségszint a bemenetre a M01 és M02 regisztrálja az adatokat tárolja jelek függetlenül egyéb ráfordítások. Feltételesen piktogram k1500ir141 chip a 2. ábrán látható.
2. ábra Hagyományosan képe megjelölés k1500ir141 chip és a szimbólum be- és kimenetek
Egy adott chip, van 2 módszereket információnak a soros és párhuzamos. A szekvenciális rögzítési módszer, a jel V, hogy alacsony szintű, és hogy a kód van írva, meg kell érkeznie a bemeneti D0. Minden egyes nappal impulzus bemenet M01 kódot előrelép egy kicsit felé MSB. Egy párhuzamos kódot juttatunk a rögzítési eljárás D4-D1 bemenet. A rögzítés közötti intervallumban órajelek M01 ha V = 1 impulzus M02. Ha, a felvétel után a számát szükséges elmozdulás, a léptetőregiszter alakítjuk üzemmód jelet V = 0 és vezesse keresztül M01 impulzusok. Azzal a megkötéssel, hogy a Q1 - kiadási LSB és Q4 - a régebbi adatok a nyilvántartásban balra tolódik (fordított műszak). De lehet átalakítani a nyilvántartást a jobbra léptetést (előre műszak). Erre a célra, a következő külső csatlakozást úgy kell elkészíteni: D3 a Q4, D2 a Q3, D1 Q2. Kód rögzített D4 bemenet V = 1, és irányítja az órát terül M02. Így a fenti nyilvántartásba feltételeit és visszirányú kompenzáció. Regiszter kimenetei minden bit, amely lehetővé teszi, hogy olvassa el a rögzített kódot a soros, vagy párhuzamos formák bemutatása időben információt.
3. ábra - A logikai vázlata egy regiszter k1500ir141
k1500ir141 nyilvántartás univerzális (általános célú regiszter), akkor lehet ideiglenes tárolására használt bármilyen adat, és így a munka teljes nyilvántartást, és külön-külön minden egyes fele (regiszterek AH, BH, CH, DH - Senior ( Magas) bájt, és a nyilvántartások AL, BL, CL, DL - fiatalabb (alacsony) bájt megfelelő két-bájtos regiszterek). Hanem az egyetemes nyilvántartásban k1500ir141 lehet használni, mint egy különleges bizonyos különleges parancsokat a program.
Ebben a munkában azt kell számítani a kimeneti jelek k1500ir141 chip alkalmazása után a bináris jel 1110 bemenet bal műszak 4 elbocsátáskor. Amikor bal shift egy műszak operandus egy szinten és a helyére van beállítva, hogy 0 eltolás jel folyamatot a 2. táblázatban látható.
2. táblázat - a folyamat bal eltolás 4 kisülési.
Trigger bemenet Q4 Q3 Q2 Q1
A száma eltolódás 1 1 1 0
A szám 1. után eltolódás 1 1 0 0
A szám után a 2. eltolódás 1 0 0 0
A szám után a 3. műszak 0 0 0 0
A szám után a 4. eltolódás 0 0 0 0
váltás következtében az a bináris szám 0000.