Описание схемы электрической принципиальной АЛУ с неявно выраженным сумматором

2.5 Описание схемы электрической принципиальной АЛУ                    с неявно выраженным сумматором.

Схема электрическая принципиальная АЛУ с неявно выраженным сумматором представлена на листе формата А0. Более подробное описание работы АЛУ с неявно выраженным сумматором с описанием входных и выходных сигналов приведено ранее (см. раздел 2.3 - описание схемы электрической функциональной АЛУ с неявно выраженным сумматором).

Сброс всех микросхем устройства производится сигналом R, поступающим на прямые или инверсные входы микросхем [на инверсные – с входной шины, на прямые – с микросхемы КР1533ЛН1 (Д1.1, Д1.2 и Д1.3)].

Операнды с входной информационной шины поступают на входные регистры КР1533ИР35 (Д2 ,Д3) и затем, с регистров, на элементы сложения по модулю 2 КР1533ЛП5 (Д7, Д8, Д9, Д10.1, Д10.2, Д10.2), инвертирующие или не инвертирующие операнды в зависимости от сигналов с конъюнкторов КР1533ЛИ1 (Д6.1, Д6.2). Далее операнды поступают на счетчики КР1533ИЕ7 (Д14 – Д17), на которые сигнал ‘1’ (прием операндов или счет по входу +1) подается на вход всех счетчиков с инвертора КР1533ЛН1 (Д1.4), а сигнал счета – на входы +1 счетчиков КР1533ИЕ7 (Д15 и Д17), с трехвходовых конъюнкторов КР1533ЛИ3 (Д13.1 и Д13.2) устройства управления.

Устройство управления представлено на счетчике тактов КР1533ИЕ7 (Д4), дешифраторе тактов КР1533ИД3 (Д11), регистре кода операции КР1533ИР35 (Д5) и дешифраторе кода операции КР1533ИД3 (Д12).

С счетчиков операнды поступают на конъюнкторы КР1533ЛИ1 (Д23, Д24), дизъюнкторы КР1533ЛЛ4 (Д25, Д26), элементы сложения по модулю 2 КР1533ЛП5 (Д21, Д22) и элементы свертки по модулю 2 КР1533ИП5 (Д19, Д20).

Выполнение арифметических операции сложение, вычитание.

Производятся на элементах:

-  КР1533ЛП5 (Д21, Д22) – элементы сложения по модулю 2, Д23, КР1533ЛИ1 (Д24) – конъюнкторы;

-  Формирователи переносов КР1533ЛИ6 (Д35, Д44, Д51.1) - четырехвходовые конъюнкторы; КР1533ЛИ1 (Д36, Д6.4, Д37.1, Д37.2, Д37.3, Д42, Д43, Д49.1, Д49.2, Д49.3) - двухвходовые конъюнкторы; КР1533ЛИ3 (Д38, Д39, Д40, Д41, Д50, Д13.3, Д52, Д53, Д54) - трехвходовые конъюнкторы; КР1533ЛЛ4 (Д18.3) - двухвходовые дизъюнкторы; КР1533ЛЕ1 (Д67, Д77.1) - двухвходовые инвертирующие дизъюнкторы; КР1533ЛЕ4 (Д66, Д68, Д69, Д78.1, Д78.2) - трехвходовые инвертирующие дизъюнкторы; КР1533ЛН1 (Д1.5, Д1.6, Д76.1) - инверторы;

-  Элементы сложения по модулю 2 КР1533ЛП5 (Д10.4, Д88, Д89).

Выполнение логических операций И, ИЛИ, М2.

Выполняются на элементах конъюнкторов КР1533ЛИ1 [Д23, Д24 (И)], дизъюнкторов КР1533ЛЛ4 [Д25, Д26 (ИЛИ)] и сложения по модулю 2 КР1533ЛП5 [Д21 и Д22 (М2)].

Результаты арифметических и логических операций с соответствующих элементов [арифметические – с КР1533ЛП5 (Д10.4, Д88, Д89); логические – КР1533ЛП5 (Д21, Д22 - М2), КР1533ЛИ1 (Д23, Д24 – И), КР1533ЛЛ4 (Д25, Д26 - ИЛИ)] проходят, по соответствующим выполнению заданной арифметической или логической операции управляющим сигналам с дешифратора кода операции КР1533ИД3 (Д12), конъюнкторы КР1533ЛИ1 (Д90 – Д97) и затем дизъюнкторы КР1533ЛЛ5 (Д101 – Д106). Разряды с дизъюнкторов КР1533ЛЛ4 (Д101 – Д106) поступают на выходной регистр КР1533ИР35 (Д116) и с него – на выходную информационную шину.   

Контроль арифметических операций.

Производится на:

-  элементах свертки по модулю2 КР1533ИП5 [Д19 - определение четности операнда А с счетчиков КР1533ИЕ7 (Д14 и Д15), Д20 - четность операнда В с счетчиков КР1533ИЕ7 (Д16 и Д17), Д82 - четность переносов с элементов дизъюнкторов КР1533ЛП5 (Д18.3, Д67.3, Д67.4, Д78.1, Д78.2) и конъюнктора КР1533ЛИ1 (Д24), Д110 (четность суммы с элементов сложения по модулю 2 КР1533ЛП5 (Д10.4, Д88, Д89)];

-  элементах сложения по модулю 2 КР1533ЛП5 [Д10.3 (сравнение разрядов четности единиц операнда А и В), Д98.3 (разрядов четности единиц операндов А, В с четностью единиц переносов), Д113.1 (разрядов четности единиц операндов А, В и переносов с четностью суммы)];

-  инвертор КР1533ЛН1 (Д76.5), 1 на его выходе которого указывает на то, что операция сложения или вычитания верна.

Контроль логических операций.

Производится на:

-  элементах конъюнкторов КР1533ЛИ1 (Д23, Д24), дизъюнкторов КР1533ЛЛ4 (Д25, Д26) и сложения по модулю 2 КР1533ЛП5 (Д21, Д22);

-  КР1533ЛИ1 [Д27 – Д34 (конъюнкторы)] и КР1533ЛЛ4 [Д45 - Д48 (дизъюнкторы)] по управляющему сигналу разрешают пройти операндам с КР1533ЛП5 (Д21, Д22), КР1533ЛИ1 (Д23, Д24), КР1533ЛЛ4 (Д25, Д26) для реализации соответствующего выбранной операции уравнения (А Ù В) + (А V В) = А + В или 2(A Ù B) + (A  В) = A + B. По УС2 с Д18.1 (выбор одной из логических операций: логическое сложение или умножение) через конъюнкторы КР1533ЛИ1 (Д27 – Д34) проходят операнды с дизъюнкторов КР1533ЛЛ4 (Д25, Д26) и операнды с конъюнкторов КР1533ЛИ1 (Д23, Д24), то есть будет выполняться уравнение (А Ù В) + (А V В) = А + В при условии, что выбрана операция логического сложения или логического умножения (Д18.2). По УС3 с 4-го выхода дешифратора кода операции КР1533ИД3 [Д12 (операция сложения по модулю 2)] через конъюнкторы КР1533ЛИ1 (Д27 – Д34) проходят операнды с элементов сложения по модулю 2 КР1533ЛП5 (Д21, Д22) и операнды с конъюнкторов КР1533ЛИ1 (Д23, Д24), сдвинутые на разряд влево (увеличенной разрядности), - будет реализоваться уравнение      2(A Ù B) + (A  В) = A + B;

-  КР1533ЛИ6 [Д59, Д60, Д51.2 (четырехвходовые конъюнкторы)], КР1533ЛИ1 [Д61, Д62, Д72, Д73, Д49.4, Д37.3, Д37.4 (двухвходовые конъюнкторы)], КР1533ЛИ3 [Д63, Д64, Д70, Д71, Д74, Д75, Д79, Д80, Д81.1 (трехвходовые конъюнкторы)]; КР1533ЛЛ4 [Д18.4 (двухвходовые дизъюнкторы)], КР1533ЛЕ1 [Д77.2, Д77.3, Д77.4, Д86.1, Д86.4 (двухвходовые инвертирующие дизъюнкторы)], КР1533ЛЕ4 [Д83, Д84, Д85, Д87.1, Д87.2 (трехвходовые инвертирующие дизъюнкторы)], КР1533ЛН1 [Д1.5, Д76.2, Д76.3, Д76.4 (инверторы)]; КР1533ЛП5 [Д98.1, Д99, Д100 (элементы сложения по модулю 2)], формирующие переносы и сумму левых частей уравнений  [(А Ù В) + (А V В) или 2(A Ù B) + (A  В)];

-  КР1533ЛИ6 [Д35, Д44, Д51.1 (четырехвходовые конъюнкторы)], КР1533ЛИ1 [Д36, Д6.4, Д37.1, Д37.2, Д37.3, Д42, Д43, Д49.1, Д49.2, Д49.3 (двухвходовые конъюнкторы)], КР1533ЛИ3 [Д38, Д39, Д40, Д41, Д50, Д13.3, Д52, Д53, Д54 (трехвходовые конъюнкторы)]; КР1533ЛЛ4 [Д18.3 (двухвходовые дизъюнкторы)], КР1533ЛЕ1 [Д67, Д77.1 (двухвходовые инвертирующие дизъюнкторы)], КР1533ЛЕ4 [Д66, Д68, Д69, Д78.1, Д78.2 (трехвходовые инвертирующие дизъюнкторы)], КР1533ЛН1 [Д1.5, Д1.6, Д76.1 (инверторы); элементы сложения по модулю 2 Д10.4, Д88, Д89], формирующие переносы и сумму правой части равенств (А + В);

-  КР1533ЛП5 [Д98.2, Д107, Д108 (Элементы сложения по модулю 2)], на которых сравниваются поразрядно приходящие на их входы сигналы сумм с КР1533ЛП5 (Д10.4, Д88, Д89 и с Д98.1, Д99, Д100);

-  КР1533ЛЕ4 [Д115 (трехвходовые инвертирующие дизъюнкторы)], КР1533ЛЛ4 [Д114.3 (дизъюнктор)], КР1533ЛЕ1 [Д86.3 (инвертирующий двухвходовой дизъюнктор)], которые в результате свертки приходящих на их входы операндов формируют сигнал контроля правильности выполнения логических операций.

Также в процессе выполнения операций и контроля операций с триггеров КР1533ТМ2 (Д116 и Д117) на выходную шину поступают два контрольных разряда:

-  переполнения разрядной сетки, определяемый на элементе сложения по модулю 2 КР1533ЛП5 (Д98.4);

-  равенства нулю, определяемый на дизъюнкторах КР1533ЛЛ4 (Д111, Д114.2) и инвертирующем дизъюнкторе КР1533ЛЕ1 (Д86.2).