Схемотехника


Дәріс. АЛҚ және матрицалық көбейткіштер



бет17/36
Дата25.04.2022
өлшемі0,84 Mb.
#32208
1   ...   13   14   15   16   17   18   19   20   ...   36
Байланысты:
Конспект лекции (1)

6 Дәріс. АЛҚ және матрицалық көбейткіштер

 

6.1 Арифметикалы-логикалық құрылғы



 

Негізгі АЛҚ (Arithmetic-Logic Unit)  схемасы функционалды мүмкіндіктерді кеңейтетін және оның қайта құрылуын бір операциядан басқаға өтуді қамтамасыз ететін сумматор. АЛҚ негізінен төрт разрядты және разрядтылықты өсіру үшін тізбектеліп немесе паралельді тасымалданумен қалыптасу біріктіріледі. Әртүрлі технологияларда АЛҚ-ның логикалық мүмкіндіктері ұқсас болады (ТТЛШ, КМОП, ЭСЛ) .



АЛҚ ( 6.1 суретті қара) А және В операнттарының кірістеріне, S операциясын таңдау кірісіне және  орындалатын операция типін беретін сигналдың М (Mode) кірісіне ие:  логикалық (М = 1) немесе арифметикалы-логикалық  (М = 0). Операция нәтижелері F шығыстарында өңделеді, ал G және Н шығыстары АЛҚ көлемін өсіру кезінде паралельді тасымалдауды қамтамасыз ететін,  шығыстары айқындылық және генерация функцияларын береді. Со сигналы – шығыс тасымал, ал А = В шығысы ашық коллекторлы тепе-теңдікке салыстыратын шығыс.

 

6.1 сурет - АЛҚ-ның шартты белгісі



 

АЛҚ-ның орындайтын операцияларының тізімі 6.1 кестеде келтірілген. S3S2S1S0  екілік жүйедегі қысқалық үшін оларды ондық эквивалентпен көрсеткен. Кіріс тасымал 000Сi сөзінің кіші разрядына келіп түседі. Арифметикалық операцияларда разряд аралық тасымалдар ескеріледі.

 Логикалық 16 операциялар екі айнымалының барлық функцияларын шығаруға мүмкіндік береді. Арифметикалы-логикалы операцияларда логикалық және арифметикалық операциялар бір уақытта кездеседі.

Мысалы,  - бастапқыда разряд бойынша терістеу (В), логикалық біріктіру  (АvВ) және логикалық көбейту  (АВ) операцияларын орындайды, содан кейінкөрсетілген үлгімен алынған екі төрт разрядты сандар арифметикалық түрде қосылады. 

Үлкен көлемді сөздердегі операциялар кезінде АЛҚ тізбектеліп ұйымдасып, (6.2,а суретке қара) немесе паралельді тасымалдаумен бір-бірімен қосылады  (6.3,б суретке қара).  Соңғы жағдайда, АЛҚ-мен бірге микросхема – АЛҚ жеке  айқындық және генерация функцияларын алатын жылдамдататын

тасымал блоктарын, сондай-ақ нақты формула бойынша тасымал сигналдарын шығарушы және кіріс тасымалдары қолданылады.

 

6.1 кесте – АЛҚ операцияларының тізімі



 

S

Логикалық функциялар

(М=1)


Арифметикалы-логикалық функциялар

(М=0)


0

1

2



3





0000


A + Ci



1111 +Ci



4

5

6



7

















8

9

10



11



В

АВ



A + AB + Ci

A + B + Ci



AB + 1111 + Ci



12

13

14



15

1111



А


A + A + Ci

A v B + A + Ci



A + 1111 + Ci



 

CRU блогы АЛҚ қызмет ететін барлық топтар үшін қажет болған жағдайда келесі дәреже бойынша паралель тасымалды ұйымдастыруға мүмкіндік беретін айқындылық және генерация функцияларын өңдейді (төрт АЛҚ ішінен бірнеше топтар арасында).



6.2 сурет -  Тізбектеліп (а) және параллельді (б)  тасымалдану кезіндегі  АЛҚ-ның өсу және топтар үшін (в) компаратор функцияларын жүзеге асыру схемалары 

 

6.2,в суретте АЛҚ топтары үшін сөздерді салыстыру үшін сигналдарды өңдеу тәсілдері көрсетілген. Тепе-теңдікке салыстыру шығысы ОК типті ығыстар үшін монтажды логика схемалары бойынша орындалады. Азайту  режимінде АЛҚ жұмысы кезінде топтардың шығысында тасымалдау сигналдарын сөздерді теңестіру сигналдарымен құрамдастырып Fa≥b  және Fa≤b функцияларын оңай алуға болады. Егер  А<В болса, онда азайту кезінде үлкен разрядтан қарыз алу туындайды  Fa≤b = 1. Егер де қарыз болмаса (А>В), онда Fa≥b = 1.



 



Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   13   14   15   16   17   18   19   20   ...   36




©emirsaba.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет