Выполнение операций над словами сводится к выполнению последовательности микрокоманд, которые управляют передачей слов в АЛУ и действиями по преобразованию слов. Порядок выполнения микрокоманд определяется алгоритмом выполнения операций. Следовательно, связи между регистрами АЛУ и функции, которые должны выполнять регистры, зависят в основном от принятой методики выполнения операций : арифметических, логических и специальной арифметики.
Перечень операций, выполняемых в АЛУ, зависит от назначения цифровой вычислительной машины и от функций, выполняемых АЛУ при обеспечении работы остальных устройств машины. При представлении операций в виде последовательностей микроопераций АЛУ должно состоять из элементов; реализующих эти микрооперации.
Таким образом, структура АЛУ определяется набором микроопераций, необходимых для выполнения заданных арифметических, логических и специальных операций , а задачу построения АЛУ можно свести к задаче
1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ
1.1 Выбор элементной базы
Развитие микроэлектроники способствовало развитию малогабаритных, высоконадёжных и экономичных устройств на основании цифровых ИМС Требования увеличения быстродействия и уменьшения потребляемой мощности вычислительных устройств привели к созданию серий цифровых микросхем. За время развития цифровых микросхем базовые типы логики развивались в следующей последовательности:
1) диодно-транзисторная логика (ДТЛ);
2) транзисторно-транзисторная логика (ТТЛ);
3) эмиттерно-связанная логика (ЭСЛ);
4) транзисторно-транзисторная логика с диодами Шоттки (ТТЛШ);
5) интегрально-инжекционная логика (ИИЛ);
На данный момент наибольшее распространение получили схемы с применением элементов ТТЛ. Это вызвано тем, что ИМС на элементах ТТЛ при относительно небольшой потребляемой мощности имеют довольно высокое быстродействие. Использование в ИМС на элементах ТТЛ переходов Шотки ещё более увеличило быстродействие схем и дало возможность создавать маломощные быстродействующие ИМС.
Для курсового проекта выбраем микросхемы серии К1533
Этот комплекс микросхем выполнен по ТТЛ – технологии, характеризуются архитектурным единством, которое обеспечивается автономностью и функциональной законченностью отдельных микросхем, унификацией их интерфейса, программируемостью микросхем, их логической и электрической совместимостью. Низкое быстродействие и низкое потребление - SN74ALS обеспечивают широкое применение при создании средств вычислительной техники.
Эти микросхемы в рабочем состоянии будут иметь температуру своего корпуса -50º, а могут выдерживать температуру до -70º, поэтому эти микросхемы наиболее удобны для применения в бортовой аппаратуре на
высокой высоте при низких температурах.
Выбираем микросхемы из серии К1533
Таблица 1.
Операции выполняемые АЛУ
|
Выбор функции |
Положительная логика |
||
|
Логические операции (M=1) |
Арифметико- логические операции (M=0) |
||
|
=1 |
=0 |
||
|
0000 |
|
X |
X+1 |
|
0001 |
|
|
+1 |
|
0010 |
|
|
+1 |
|
0011 |
0 |
-1(дополнение до2) |
0 |
|
0100 |
|
X+ |
X++1 |
|
0101 |
|
XY+ |
XY++1 |
|
0110 |
|
X-Y-1 |
X-Y |
|
0111 |
|
-1 |
|
|
1000 |
|
X+XY |
X+XY+1 |
|
1001 |
|
X+Y |
X+Y+1 |
|
1010 |
|
+XY |
+XY+1 |
|
1011 |
|
XY-1 |
XY |
|
1100 |
|
X+X` |
X+X`+1 |
|
1101 |
|
+A |
+A+1 |
|
1110 |
|
+A |
+A+1 |
|
1111 |
|
X-1 |
X |
Таблица 1.2
Таблица истинности
|
Входы |
Выходы |
||||||||||||
|
|
G0 |
P0 |
G1 |
P1 |
G2 |
P2 |
G3 |
P3 |
CR(n+x) |
CR(n+y) |
CR(n+z) |
CRG |
CRP |
|
X 1 |
0 X |
X 0 |
X X |
X X |
X X |
X X |
X X |
X X |
1 1 |
|
|
|
|
|
Все остальные комбинации |
0 |
||||||||||||
|
X X X |
X 0 X |
X X 0 |
0 X X |
X 0 0 |
X X X |
XXX |
XXX |
XXX |
|
1 1 1 |
|
|
|
|
Все остальные комбинации |
0 |
||||||||||||
|
X X X 1 |
XX 0 X |
XXX 0 |
X 0 XX |
XX 0 0 |
X 0 0 0 |
XXXX |
XXXX |
XXXX |
|
|
1 1 1 1 |
|
|
|
Все остальные комбинации |
0 |
||||||||||||
|
X X X X |
XXX 0 |
XXXX |
XX 0 X |
XXX 0 |
X 0 XX |
XX 0 0 |
0 XXX |
X 0 0 0 |
|
|
|
1 1 1 1 |
|
|
Все остальные комбинации |
0 |
||||||||||||
|
X |
X |
0 |
X |
0 |
X |
0 |
X |
0 |
|
|
|
|
0 |
|
Все остальные комбинации |
1 . |
||||||||||||
Так как в данном модуле конденсаторы необходимы для блокировки низкочастотных помех, поступающих на схему по шине питания, и как таковые не участвуют в работе мультиплексора, то целесообразно использовать низковольтные конденсаторы. Результаты сравнения параметров конденсаторов приведены в таблице 1.3.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8
