поточний стан курсору, у форматі lt; Y expression, X expression gt ;. Виходячи з заданої функції та отриманих результатів обчислень, дані заносяться в таблицю, складену за аналогією з таблицею 5.2
Таблиця 5.2 - Результати обчислень за допомогою АЛП
ОпераціяA3A2A1A0B3B2B1B0F3F2F1F0AVANAZAC
Отримані результати обчислень необхідно порівняти з домашніми розрахунками і продемонструвати викладачеві.
Після завершення роботи потрібно закрити програму МС7 командою File Exit або комбінацією клавіш Alt + F4, при цьому на питання програми зберегти зміни у файлі ALU.Cir відповісти немає.
Для подальшого захисту лабораторної роботи студент повинен надати звіт, який повинен містити такі пункти:
Мета роботи;
Схема АЛУ і графіки;
Результати домашніх розрахунків;
Результати обчислень в лабораторії, представлені у вигляді таблиці;
Висновки по виконану роботу.
Малюнок 5.11
Малюнок 5.12
6. ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІ ДОСЛІДЖЕННЯ МОДЕЛІ АЛУ
Програмна модель АЛУ дозволяє без значних витрат часу і праці, вивчити роботу найважливішого вузла мікропроцесорного пристрою. Створення макету лабораторної роботи в «залізі», тобто з використанням реальних цифрових мікросхем, є застаріваючим і поступається за наочності проведення тестування, розробленою схемою. У цьому пункті будуть розглянуті приклади проведення випробувань основних режимів роботи АЛУ і наведені графіки результатів цих випробувань.
. 1 Виконання логічних операцій
програмна модель арифметичне логічне
Схема АЛУ, показана на малюнку 5.9, має вхід керування режимом М. Якщо на вхід М цифровим колючому U10 подати напругу високого рівня, забороняються всі внутрішні переноси і АЛУ буде виконувати всі логічні операції поразрядно. Достатнім, для перевірки виконання логічних операцій схемою є набір наступних операцій:
кон'юнкція, операція І;
виключає АБО (сума по модулю 2);
диз'юнкція, операція АБО;
інверсія.
Вибір операції на схемі будемо здійснювати за допомогою цифрових ключів (U1, U2, U3, U4), які будуть впливати на входи S3, S2, S1, S0 згідно таблиці 6.1
Таблиця 6.1 - Значення ключів керування вибором
Назва функцііФункціяU1U2U3U4ІА В1101Ісключающее Іліан В0110ІЛІА В0111Інверсія А 0000
Встановимо ключі управління вибором (U1, U2, U3, U4) в положення відповідне операції І. Виконавши моделювання в режимі аналізу перехідних процесів (Transient Analysis) отримаємо графіки, показані на малюнку 6.1. З них видно, операція логічного І виконується.
Малюнок 6.1
Далі перевіримо правильність виконання інших трьох операцій, використовуючи так само аналіз перехідних процесів, графіки, отримані при моделюванні наведені: на малюнку 6.2 - виключає АБО, на малюнку 6.3 - АБО, на малюнку 6.4 - інверсія А. Як видно всі операції виконуються поразрядно.
. 2 Виконання арифметичних операцій
При напрузі низького рівня на вході М дозволяються переноси, і схема буде виконувати арифметичні операції над двома чотирьох розрядними словами. У логіко-арифметичних операціях зустрічаються і логічні і арифметичні операції одночасно. Запис типу слід розуміти так: спочатку поразрядно виконуються операції інвертування (), логічного додавання () і множення (), а потім отримані зазначеним чином дві чотирьох розрядних числа складаються арифметично.
У цифрових пристроях використовуються дві форми представлення чисел: з фіксованою і плаваючою крапкою. Форма з плаваючою точкою передбачає подання числа в показовій формі і вимагає великого числа розрядів, тому в нашому випадку будуть використовуватися числа з фіксованою точкою. В осередку для зберігання числа з фіксованою точкою один розряд використовується як знакового, в ньому записується в закодованій формі знак числа: 0 - у разі позитивного, 1 - у разі негативного числа. Інші розряди використовуються для зберігання абсолютного значення числа. Під знак числа відводиться розряд осередку або старший, або молодший, ми будемо записувати знак числа в старший розряд. Таким чином, дана схема АЛУ зможе працювати зі знаковими числами, але при цьому максимальне абсолютне значення, записане в осередок, дорівнюватиме Амакс=23-1=7. Якщо ж користуватися беззнакову формою подання числа і відводити під абсолютне значення чотири розряди, то максимальне число, записане в клітинку,...
