Препълване на битовата мрежа и др.
ЛЕКЦИЯ20
Тема: ALU.
Знам :
Предназначение и устройство на АЛУ;
Класификация и характеристики на АЛУ.
Знай:
Изберете IC ALU с дадените свойства и характеристики.
Проблемна ситуация:
Проектирайте ALU за добавяне на две числа с еднакъв знак, даден във форма с фиксирана точка. Формирайте регистър на знаците (знамена). Запетаята е фиксирана след най-малката цифра (цели числа).
Признаци на операцията:
1. Преливане на битовата мрежа.
2. Резултатът е 0.
3. Резултатът е отрицателен.
Всички тези състояния се анализират с помощта на логически схеми и 1 се въвежда в съответната категория знаци.
Проектираната функционална схема има следния вид:
3
D0 RG Q0
D1 Q1 A0 SM S0 D0 RG Q0
D2 Q2 A1 S1 D1 Q1
CS1 D2 Q3
С P1
B0 DC3 C
B1
P0
2
 |
D0 RG Q0
D1 Q1
D2 Q2
DC2
C
На входове D2 на регистри 2 и 3 - се подават знаци на числа, в този случай log.0.
Последователност на управляващите сигнали:
1) Подаваме първото число към RG1;
2) Обслужване на US1 - номерът се въвежда в RG1;
3) Подаваме второто число на входовете на RG2;
4) Обслужване на US2 - номерът се въвежда в RG2;
5) Захранваме US3 и четем резултата от изхода на RG3.
Знакът на резултата съвпада със знака на един от членовете (положително число, бит за знак - log.0)
В ALUреализирани са аритметични и логически операции върху двоични числа.
Основните характеристики на ALU са:
- диапазон от обработени числа,
- производителност,
- капацитет на броя,
Форми за числа.
В зависимост от конструкцията и характера на работата се разграничават ALUс последователно, паралелно и паралелно - последователно действие.
В последователно ALU операциите върху кодовете се извършват последователно, бит по бит.
В ALU с паралелно действие операциите върху кодовете на числата се извършват паралелно на всички битове.
В зависимост от логическата структура, ALU могат да бъдат откомбиниран и блоков тип.
ALU от комбиниран тип са универсални, тъй като всички аритметични операции се изпълняват с едни и същи елементи и възли.
В основата на такива ALU са суматорът и регистрите, които при извършване на отделни операции се превключват помежду си по определен начин посредством групи от логически елементи.
АЛУ от блоков тип се състоят от отделни блокове за събиране, умножение, деление и т.н. Такива ALU са по-бързи от комбинираните ALU, но изискват повече хардуер за изпълнение.
Комбиниран тип ALU структура.
| ДОБАВАТЕЛ |
Операнди
Резултат
Знаци
DC
DC
| Логика |
DC
Операндите от блока регистри отиват в суматора, където
в зависимост от вида на операцията се извършват определени действия върху числа. В този случай участват RS от локалния блок за управление, както и логически елементи, където се извършват трансформации на операндите (измествания, инверсии и др.).
Резултатът от операцията и признаците за нейното изпълнение се въвеждат в блока от регистри:
- резултат - в резултатен регистър;
- знаци - в регистъра на знаците.
Признаците за изпълнение на операция се формират с помощта на логически схеми и съдържат информация за видовете резултати:
- резултатът е 0,
- резултатът е по-малък от 0,
препълване на битова мрежа и др.
За извършване на аритметични операции с числа във форма с фиксирана и плаваща запетая има ALU с различни структури.
| следваща лекция ==> | ||
| Тема: №15 Развитие на родната фармация в условията на пазарна икономика. | Основните направления на лексикологията. |