Исследование стандартного арифметическо-логического устройства
ЦЕЛЬ РАБОТЫ:
Изучить и исследовать стандартное арифметическо-логическое устройство
ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ:
Работа выполняется на плате П6 с технологической картой VI-1.
Схема VI-1 позволяет исследовать арифметическо-логическое устройство (АЛУ). Стандартное АЛУ типа К155ИП3 может выполнять 32 операции (16 логических и 16 арифметическо-логических). Для знакомства с принципом действия АЛУ можно ограничиться значительно меньшим набором операций. Список этих операций и соответствующие им коды приведены в таблице 6.1. 
Таблица 6.1 – Таблица входных кодов и выполняемых операций
| № п/п | Код операции | Операция (сигнал на выходе) | Тип операции | ||||||
| Р0 6 | М 5 | S4 4 | S3 3 | S2 2 | S1 1 | код «16» | |||
| 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 3 | 0 0 0 0 | присвоение или логические операции над одним операндом |
| 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | С | 1 1 1 1 | |
| 2 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | F | A | |
| 3 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | Ā | |
| 4 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | А | В | |
| 5 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 5 | 
| |
| 6 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | E | 
| логические операции над двумя переменными |
| 7 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 
| |
| 8 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | B | 
| |
| 9 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 4 | 
| |
| А | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 6 | 
| |
| В | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 9 | 
| |
| С | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 9 | A + B | арифметичес-кие операции |
| D | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 6 | A - B | |
| E | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | C | A + A | |
| F | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | F | A - 1 | |
При выполнении данной работы удобнее пользоваться шестнадцатиричным кодом операции, который набирается кнопкой SB1 с контролем по индикатору HG1.
|
|
|
В состав исследуемой схемы входят:
- блок ввода данных (операндов К и В; кода S операций, выполняемых АЛУ). Блок состоит из кнопки SB1, формирователя F и счетчика D10.
- арифметическо-логическое устройство (АЛУ), в качестве которого использовано типовое АЛУ на ИМС К155ИП3 (D9).
- блок оперативных регистров RG-S, RG-K, RG-B (D7, D5, D6), в которые может быть записана необходимая информация с общей шины. Для записи этой информации на вход С соответствующего регистра подается управляющий сигнал с уровнем логической 1. Контроль этих сигналов осуществляется светодиодами HL3, HL1, HL2;
- дешифратор кода команд на ИМС D1 и D3, переключателях SA1, SA2, SA3 и SB3.
При работе со схемой необходимо выполнять следующую последовательность операций:
1. Ввести код операции, нажимая SB1 необходимое число раз. Контроль за введенным числом осуществлять по дисплею HG1.
2. Набрать переключателями SA3, SA2, SA1 адрес 010, соответствующий регистру кода операций.
3. Нажав на кнопку SB3, переписать введенный код операции в регистр D7. Контроль при записи в этот регистр осуществляется по свечению светодиода HL3.
4. Ввести операнд К (от 0 до F) с помощью кнопки SB1. Контроль по HG1.
|
|
|
5. Набрать адрес регистра операнда К (SA3, SA2, SA1 = 000) и, нажав на кнопку SB3, переписать введенное значение операнда К в регистр D5. Контроль по свечению HL1.
6. Ввести операнд В (от 0 до F) с помощью кнопки SB1. Контроль по HG1.
7. Набрать адрес регистра операнда В (SA3, SA2, SA1 = 001) и с помощью кнопки SB3 переписать введенное значение операнда В в регистр D6. Контроль по свечению HL2.
8. Набрать адрес регистра-аккумулятора (SA3, SA2, SA1 = 101) и, нажав на кнопку SB3, переписать результат выполнения заданной операции (S, М, Р0) над введенными операндами (К и В) с выхода АЛУ в регистр-аккумулятор D10. Контроль за операцией по свечению HL5. Результат операции считывается в виде шестнадцатиричного кода с дисплея HG1 и сигнала переноса в старший разряд (только при выполнении арифметических операций) с индикатора HL6.
9. Если полученный результат является промежуточным и его необходимо использовать в дальнейшем в качестве одного из операндов, то с выхода регистра-аккумулятора его переписывают или в регистр D5 или в регистр D6, повторяя соответственно операцию 5 или 7.
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ:
1. Зарисуйте в тетради принципиальную схему для исследования АЛУ.
2. Зарисуйте в тетради функциональную схему АЛУ, найдите на принципиальной схеме элементы, соответствующие элементам функциональной схемы.
|
|
|
3. Проведите исследование логических операций, выполняемых операционным блоком. Каждую логическую операцию выполните над 2-3 парами четырехразрядных двоичных операндов.
4. Результаты исследования представьте в виде таблиц истинности.
5. Проведите исследование арифметических операций, выполняемых операционным блоком. Каждую арифметическую операцию (сложение, вычитание) выполните над 2-3 парами чисел. Учитывайте сигнал переноса. Используйте перевод вычитаемого в дополнительный код.
6. Результаты исследования представить в соответствующих таблицах.
7. Составьте программу вычислений, включающую не менее 3-6 команд (по заданию преподавателя). Проведите расчет по разработанной программе.
8. Рассмотрите полную таблицу операций, выполняемых АЛУ.
ВОПРОСЫ К ЗАЧЕТУ:
1. Знать с какой целью и каким образом производят преобразование формы представления чисел из последовательной в параллельную.
2. Знать назначение всех узлов операционного блока.
3. Знать, зачем в прцессорах нужен регистр признаков. Сколько разрядов мог бы иметь такой регистр, введенный в лабораторный операционный блок?
|
|
|
4. Знать назначение АЛУ.
5. Какие логические операции реализует сумматор АЛУ?
6. Каким образом организуется двоично-десятичное сложение в АЛУ?
7. Какие арифметические операции осуществляет АЛУ?
8. На примерах рассмотрения арифметических действий над двоичными числами обоснуйте утверждение, что наиболее часто встречающейся операцией над числами в вычислительных устройствах и в ЭВМ является операция сложения.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7
Дата добавления: 2018-05-30; просмотров: 503; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!