Смекни!
smekni.com

Разработка конструкции АЛУ (стр. 2 из 7)

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.