Порядок виконання роботи. ІМС арифметико-логічного пристрою (АЛП) 74181 (К155ІПЗ) дозволяє використовувати її як чотирирозрядний суматор

ІМС арифметико-логічного пристрою (АЛП) 74181 (К155ІПЗ) дозволяє використовувати її як чотирирозрядний суматор. Ця ІМС забезпечує 32 режиму роботи АЛУ в залежності від стану керуючих сигналів на входах М, SO... S3. Показана на мал. 6.3 схема на базі цієї ІМС дозволяє оперативно реалізувати всі згадувані режими.

 

Можливі режими задаються за допомогою перемикачів О, 1, 2, 3 для подачі сигналів 0 ("земля") або 1 (+5 В) на входи управління SO, SI, S2, S3. У положенні перемикача М, показаному на мал. 6.3 (сигнал 0 на вході М), виконуються 16 арифметичних операцій (16 комбінацій сигналів SO... S3) з урахуванням переносу по входу Сп (перемикач С в показаному на мал. 6.3 положенні) або без урахування перенесення (сигнал 0 на вході Сп перемикача С). При перекладі ключа М в інше положення (на вході М сигнал 1) виконуються 16 логічних операцій, що задаються тими ж перемикачами 0... 3.

 

Значення чотирирозрядний операндів А і В задаються за допомогою генератора слова і в шістнадцятковому коді відображаються на алфавітно-цифрових індикаторах. На виходах FO... F3 результат підсумовування відображається індикатором F. При коді 1111 на цих виходах і при рівності операндів вихід А = В переводиться в одиничний стан. Оскільки цей вихід є каскад з відкритим колектором, то на нього подається живлення +5 У через резистор 1 кОм. Вихід А = В спільно з виходом перенесення CN +4 і виходом Р підтвердження переносу використовуються для формування ознак А> В і А <В за допомогою додаткових логічних елементів Ul, U2, U3.

 

Змінюючи стану сигналів на управляючих входах, можна промоделювати більшість функцій АЛУ, що використовуються в мікропроцесорах. Наведемо перелік цих функцій.
Логічні функції (на вході М сигнал 1); виконуються поразрядно, переноси не враховуються.
Код 0000 на входах S3, S2, SI, SO; при цьому виконується логічна функція А '- дані зі входів А передаються на виходи F з інверсією, може бути використана в команді СМА (тут і далі використовується мнемоніка команд мікропроцесорів сімейства 80ХХ фірми Intel).

 

Мал. 6.3. Арифметико-логічний пристрій на базі мікросхеми (АЛУ) 74181 (К155ІПЗ)

 

0001 - (А + В) '- порозрядна операція АБО з інверсією над операндами А і В;
0010 - A'B - операція І інвертованого операнда А і операнда В;
00Н - 0 - немає операції;
0100 - (АВ) '- операція І з інверсією;
0101 - В'-інверсія операнда В;
0НО - АФВ - операція виключає Або, команда XRA;
0111 - АВ'-операція І над операндами А і інверсією В;
1000 - А '+ В - операція АБО над інверсією А і операндом В;
1001 - (А + В) '- операція АБО з інверсією;
1010 - В - передача на вихід операнда В;
1011 - АВ - операція І, команда ANA;
1100 -1;
1101 - А + В '- операція АБО над інверсією В і операндом А;
1110 - А + В - операція АБО, команда ORA;
1111 - А - передача на вихід операнда А.
Арифметичні операції (М = 0) без переносу (Сп = 1) і з переносом (Сп = 0, дані наводяться в круглих дужках):
0000 - А - передача на вихід операнда (А +1 - підсумовування операнда з 1 перенесення, команда інкремента).
0001 - А + В - операція підсумовування без урахування перенесення, команда ADD ((A + B) +1 - підсумовування з урахуванням перенесення, команда ADC);
0010 - А + В '- операція підсумовування операнда А з інверсією операнда В без урахування перенесення ((А + В') +1 - те ж, але з урахуванням перенесення);
ООН - 1 (0);
0100 - А + АВ '(А + (АВ)' +1). Далі ми від коментарів утримаємося в надії, що з вищевикладеного все і так очевидно;

0101 — (А+В)+АВ'((А+В)+АВ'+1);

ОНО — А-В-1, команда SBB (А-В, команда SUB);

01Н—АВ'-1((АВ)');

1000 — А+АВ(А+В+1);

1001 — А+В, команда ADD (A+B+1);

1010 — (А+В')+АВ ((А+В')+АВ+1);

lOH— AB-l(AB);

1100 — А+А(А+А+1);

1101 — (А+В)+А((А+В)+А+1);

1110 — (А+В')+А ((А+В')+А+1);

1111— А-1(А).