Лабораторна робота № 14 

Дослідження арифметико-логічного пристрою 

Мета роботи. Ознайомлення з системою команд та функціональними можливостями арифметико-логічного пристрою і його експериментальне дослідження за допомогою сучасних програмних засобів. 

Порядок виконання роботи.

Дослідити чотирирозрядний АЛП ИП3 (74181).

Для організації зв’язків із портами використати шину.

Проаналізувати результати і зробити висновки. 

Теоретичні відомості і рекомендації щодо виконання лабораторної роботи 

АЛП ИП3 призначено для виконання логічних та арифметичних операцій над кодами  А = А₃А₂А₁А₀  і  В = В₃В₂В₁В₀  (рис. 1.24). 

Рисунок 1.24 – Умовне позначення АЛП ИП3 

Код операції, що виконується мікросхемою, задається 5-розрядним кодом на входах MS₃S₂S₁S₀. Взагалі такий АЛП здатен виконувати 32 операції: 16 логічних та 16 арифметичних і арифметико-логічних. Старший розряд вибору операції (М) визначає характер дій, які виконуються АЛП. Коли М=1, АЛП виконує логічні операції порозрядно над кожною парою бітів слів А і В. Внутрішній перенос у цьому режимі не діє. Арифметичні операції виконуються, коли М=0. При цьому дозволяється перенос між розрядами.

Вхід СN є входом переносу (він інверсний відносно сигналів на входах А та В).

На виходах F₀F₁F₂F₃ формуються результати логічних та арифме­тичних дій над операндами. На виході переносу СN+4 утворюється вихідний перенос при виконанні арифметичних дій, він також є інверсним відносно сигналів на входах А та В.

Для арифметичних дій над словами більшої довжини (ніж 4 розря­ди) АЛП підключають послідовно. При цьому використовуються виходи генерації переносу G та передачі переносу P (у випадках, коли використовується блок прискореного переносу ИП4).

На виході А=В формується відповідна ознака при виконанні арифметичних операцій.

АЛП може працювати з високими або низькими активними логічними рівнями. Залежно від цього змінюються знаки інверсії на входах та виходах, а також застосовуються різні таблиці відповідності логічних та арифметичних функцій кодам вибору функції (S₀ – S₃).

Лабораторна робота передбачає додатну логіку, коли активними є одиничні значення у розрядах операндів.

Система команд АЛП ИП3 показана у табл. 1.4.

Виходячи з заданого варіанта завдання підбирають значення вхід­них (інформаційних та керуючих) сигналів. Рекомендується крім заданих самостійно дослідити виконання декількох інших операцій над заданими та іншими операндами. При цьому слід звернути увагу на особливі випадки. Наприклад, коли сигнал переносу проходить через усі розряди, коли результат дорівнює нулю, коли А=В і под.

При дослідженні використовують групування сиг­налів та визна­чають максимальну затримку в формуванні вихідних сигналів.

До звіту включають схему для дослідження АЛП, часову діаграму її роботи, визна­чені значення затримок, резуль­тати аналізу та висновки.

Таблиця 1.4 – Система команд АЛП ИП3

 Питання для самоперевірки 

1. Для чого призначений АЛП?

2. Скільки операцій може виконувати АЛП ИП3?

3. Поясніть призначення входів S₃S₂S₁S₀.

4. Поясніть призначення входу М.

5. Обґрунтуйте результати виконання команд за часовою діаграмою, отриманою при виконанні роботи.

6. Поясніть призначення виходів P та G.

7. Чи правда, що вхідний та вихідний сигнали переносу для АЛП ИП3 завжди інверсні відносно сигналів на входах операндів А і В?

Варіанти завдань

З повагою ІЦ "KURSOVIKS"!