7.2 Использование сумматоров 7.3. Арифметико-логические устройства (АЛУ)
На основе одноразрядных полусумматора и полных сумматоров можно построить  -разрядный полный сумматор путем последовательного соединения схем сумматоров по линиям передачи сигнала переноса (рис. 7.5).
Рисунок 7.5 – Схема построения  -разрядного сумматора
Сумматор в интегральном исполнении обычно 4-разрядный. Типовое обозначение четырехразрядного сумматора в интегральном исполнении показано на рис.7.6. Если такая микросхема используется как 4-разрядный сумматор, то входную линию  нужно подключить к цепи «Общий», т.е. подать на нее сигнал «0». Микросхемы сумматоров каскадируют для наращивания разрядности таким же образом, как и отдельные сумматоры, т.е. последовательно соединяя выход переноса микросхемы, суммирующей младшие разряды, со входом переноса микросхемы, суммирующей старшие разряды.
Рисунок 7.6 – Графическое обозначение 4-х разрядного сумматора
Быстродействие сумматора ограничивается задержкой переноса:
Для повышения быстродействия применяют сумматоры с ускоренным (параллельным) переносом и специализированные микросхемы – т.н. схемы ускоренного переноса.
7.3. Арифметико-логические устройства (АЛУ)
АЛУ - это специальное комбинационное устройство в интегральном исполнении, которое выполняет набор действий по обработке многоразрядных данных, причем текущее выполняемое действие определяется комбинацией сигналов на управляющих входах.
Блок АЛУ является основным элементом процессоров и микропроцессоров, где используется в сочетании с регистрами и другими управляющими блоками.
Микросхемы АЛУ различных серий функционально похожи, в том числе и по назначению выводов. Возможности работы с АЛУ рассмотрим на примере микросхемы серии ТТЛ с обозначением К155ИПЗ (рис. 7.7).
Данная ИМС реализует действия над двумя четырехразрядными числами.
Назначение выводов этой микросхемы:
А0…А3 – информационные входы – код первого операнда;
В0…В3 – информационные входы – код второго операнда;
V0…V3 – управляющие входы;
 – вход переноса из предыдущего разряда;
М – вход для выбора группы операций:
при М=0 – арифметические,при М=1 – логические;
F0…F3 – выходной код результата операции;
(А=В) – сигнал-признак равенства кодов А и В;
 – сигнал переноса из старшего разряда результата;
G – выход образования переноса;  - выход распространения переноса (нужны при использовании схем ускоренного переноса).
К выходам G и P’ обычно подключают специальную микросхему – блок ускоренного переноса (БУП). Такой подход применяется для построения многоразрядного АЛУ с ускоренным переносом.
Вид операции, выполняемой АЛУ в конкретный момент времени, задается кодом  . Этот код пятиразрядный, следовательно, возможно задание 32 операций: 16 логических и 16 арифметических. Полную таблицу операций для АЛУ конкретной серии можно найти в справочной литературе.
PS Не стоит зацикливаться на сугубо технической теме программирования микропроцессоров и микроконтроллеров, важно помнить и о развитии личности, духовном росте и прочих важных психологических аспектах. В этом вопросе всегда на помощь придут профессиональные психологи, иногда своевременная консультация психолога - это самый верный путь не только к внутренней гармонии, но и к гармонии со всем окружающим миром.
|
