Исследование полупроводниковых диодов, тиристоров и транзисторов. Принципы работы диодов, стабилитронов тиристоров и транзисторов на основе их вольтамперных характеристик, страница 24

Код команды

S3 S2 S1 S0

Операции над числами А и В

Логическая операция

(M=0)

Арифметическая операция (M =1)

10ый

2-ый

Функция F без переноса (Pn =0)

Функция F' с переносом (Pn =1)

0

0000

A

А

F' = F +1

1

0001

АВ

( AB )

2

0010

AB

( AB )

3

0011

0

-1

0

4

0100

А∧В

A+ (AB)

5

0101

B

(AB) + (AB)

6

0110

AB

AB −1

AB

7

0111

AB

(AB) −1

8

1000

AB

A+ (AB)

9

1001

БВ

A+ B

A+ B +1

10

1010

В

(AB) + (AB)

11

1011

A B

(AB) −1

12

1100

–1

A+ A

A+ A+1

13

1101

AB

(AB) + A 

14

1110

AB

(AB) + A 

15

1111

А

A−1

А

Если при сложении двух чисел результат превысит 15, то на выходе переноса Pn+4 появится единица (высвечивает светодиод). При операции вычитания, если результат оказался положительным числом, то перенос Pn+4 =1, что означает прямой код числа, а при отрицательном результате Pn+4 = 0 – обратный код числа. Надо иметь в виду, что в АЛУ чисто арифметических операций (сложение, вычитание) всего выполняется 3, это команды 6, 9, 12. Остальные команды совмещенные, т.е. и логические и арифметические. В табл. 9.2 в скобках обозначены логические функции.

Описание лабораторной установки

На лабораторном стенде изображены входы и выходы четырехразрядного АЛУ типа К155ИП3. Из двух последовательно соединенных таких АЛУ можно получить 8-ми разрядное АЛУ. На вход АЛУ подаются два операнда А и В в  4-х разрядном формате, с которыми производятся логические или арифметические операции. Вид операции выбирается положением переключателя М. Команды на выполнение различных логических или арифметических операций задаются переключателями S. Число таких команд равно 24 =16. В реальных микропроцессорных системах коды команд хранятся в постоянном запоминающем устройстве ПЗУ. На вход АЛУ поступает также  сигнал переноса Pn от младшего АЛУ при последовательном их соединении. С выхода АЛУ снимается код результата выполнения команды F, перенос Pn+4 , а  также результат цифрового сравнения операндов

A > B, A = B, A < B, флаги которых обычно хранятся в регистре признаков состояния микропроцессора.

При логической операции (M = 0) положение переключателя

Pn не имеет значения, а при арифметической операции (M =1), если на вход переноса поступил сигнал Pn =1, то к полученному результату при Pn = 0 прибавляется единица, т. е. 0001.

Порядок выполнения работы

1. Исследование одноразрядного сумматора

Перед началом исследования по лабораторной работе № 4 необходимо изучить и практически освоить простейшие логические функции И, ИЛИ, Исключающее ИЛИ при различной комбинации входных сигналов, понимать принцип действия цифрового сумматора и назначение его входов и выходов. Включить стенд (вставить разъем питания) и последовательно нажимая на кнопки A0, B0, Pn в различной их комбинации, зарегистрировать показания выходных светодиодов Σ0 и Pn+1 . Результаты регистрации заносятся в табл. 9.3, предварительно заполнив ее аналитически.

Таблица 9.3