Описание электрической структурной схемы АЛУ с неявно выраженным сумматором

2. Специальная часть.

2.1. Описание электрической структурной схемы АЛУ               с неявно выраженным сумматором.

При выполнении арифметических  и логических операций над числами с фиксированной точкой используется АЛУ с неявно выраженным сумматором (рис.2.1), включающий в себя следующие блоки:

Входные однобайтовые регистры РА и РВ предназначаются для хранения очередных операндов, обрабатываемых в АЛУ.

Однобайтовые регистры РС и РD при выполнении операции вычитания инвертируют байты обоих операндов. Во всех остальных случаях операнды проходят через РС и PD без изменения.

Блоки коррекции БК1 и БК2 служат для  преобразования операндов из инверсных кодов в дополнительные коды для выполнения операции вычитания. Принимают инверсные коды операндов из PC и PD, доводят их до дополнительного кода и передают: БК1 – на УЛ, УП и СЧ, БК2 – на УЛ и СЧ для дальнейших действий. Во всех остальных случаях (сложение, логические операции) операнды из РА и РВ проходят в схему в прямом коде.

Логический узел УЛ предназначен для выполнения поразрядных логических операций над кодами с регистров РC и PD. Режим работы УЛ, как и всех других узлов АЛУ, определяется исполняемой микрокомандой. Также формирует поразрядную сумму по модулю 2, то есть в каждом разряде получается полусумма Xi  Yi.

Узел переносов УП предназначается для выработки межразрядных переносов. Эти переносы затем используются в узле суммирования по модулю 2 для получения окончательных значений арифметической суммы или разности.

Узел суммирования по модулю 2 УСМ/2/ получает информацию с выводов УП и УЛ. При выполнении микроопераций арифметического сложения и вычитания в этом узле происходит выработка окончательного результата. Он получается путем суммирования по модулю 2 предварителоной суммы по этому же модулю, полученной в УЛ, и кода переносов, сформированного в УП.

Блок определения признаков результата ПР предназначен для запоминания признаков, характеризующих результат действия в АЛУ над байтами данных. Эти признаки – равенство нулю, переполнение разрядной сетки, знак результата, четность результата – используются для обеспечения правильной обработки последующих байтов как при непрерывной работе АЛУ, так и после прерывания.

Выходной однобайтовый регистр РЕ служит для хранения выходной информации (результата операции) из УСМ/2/ и последующей выдачи ее на другие устройства процессора.

Схема контроля логических операций СК выполняет контроль производимых в АЛУ выислений, рассмотрена подробнее в понкте 2.1.

Схема контроля арифметических операций по четности СЧ принимает разряды операндов А и В с блоков коррекции БК1 и БК2 соответственно, разряды переносов с УП и, затем, разряды суммы с УСМ/2/. На выходе СЧ сигнал (есть ошибка или нет при выполнении операции) от свертки четырех операндов (разряды А, В и переносов, прошедшие элементы свертки, сравниваются с разрядом суммы, так же прошедшим элемент свертки для определения четности единиц в коде).