ALU 16bit (وریلاگ)
| دسته بندی | برنامه نویسی |
| فرمت فایل | zip |
| حجم فایل | 0 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 10 |
دانلود مقاله بررسی مدارهای ALU
| دسته بندی | فنی و مهندسی |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 431 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 13 |
مقاله بررسی مدارهای ALU در 13 صفحه ورد قابل ویرایش
محاسباتی، منطقی و شیفت (ALU)
در کامپیوتر، به جای اجرای ریز عملیات بر روی هر ثبات، معمولاً یک سری ثبات به یک واحد مشترک محاسباتی، منطقی و شیفت ALU متصل می‌گردند. برای اجرای یک ریز عملیات، محتوای ثبات بخصوصی در ورودی ALU مشترک قرار می‌گیرد. واحد ALU عملیات مربوط را انجام می‌دهد، و نتیجه به ثبات موردنظر منتقل ی‌شود. چون ALU یک مدار ترکیبی است، بنابراین، انتقال اطلاعات از ثبات منبع، به ALU و وارد کردن نتیجه به ثبات مقصد، در یک پریود پالس ساعت انجام می‌شود.
مدار محاسباتی
ریز عملیات ریاضی جدول (4-3) را می توان در یک مدار محاسباتی انجام داد. مبنای اولیه این مدار محاسباتی جمع کننده است که با کنترل اطلاعات ورودی به این جمع کننده، میتوان عملیات مختلف ریاضی را انجام داد.
مدار شکل 2 یک مدار محاسباتی چهار بیتی را نشان می‌دهد. این مدار دارای 4 جمع کننده کامل FA و چهار مالتیپلکسر برای انتخاب عملیات مختلف میباشد. مدار مذکور دارای چهار بیت ورودی A است که مستقیماً به ورودی های X جمع کننده ها وارد می‌شود و چهار بیت عدد B ، و مکمل آنها نیز به ورودی های 0 و 1 مالتیپلکسرها متصل شده است. در ورودی دیگر مالتیپلکسرها مقادیر 0 و 1 قرار داده شده است و خروجی های مالتیپلکسرها نیز به ورودی Y جمع کننده ها اتصال دارد. چهار مالتیپلکسر مذکور توسط دو بیت انتخاب S1S0 کنترل میشوند. بیت نقلی Cin ، به ورودی کوچکترین بیت جمع کننده متصل گردیده و بقیه بیت های نقلی خروجی جمع کننده ها، به ورودی بیت های نقلی جمع
کننده بعدی، وصل شده است.
عمل جمع را انجام می دهد، که A یک عدد 4 بیتی در ورودی Y , X چهار بیت، ورودی دیگر جمع کننده، و Cin بیت نقلی ورودی میباشد. با کنترل نمودن مقدار Y توسط دو بیت انتخاب S1 , S0 ، میتوان هشت عمل ریاضی جدول 1 را با این مدار انجام داد.
به ازاء S1S0=1 باشد، اطلاعات، از ورودی 3 مالتیپلکسرها، که برابر 1 است، وارد مالتیپلکسرها می‌شود و در نتیجه ورودی Y جمع کننده ها برابر یک است. و چون 1111 مکمل 2 عدد 0001 است، بنابراین عدد A با مکمل 2 عدد یک جمع شده یعنی از عدد A یکی کسر می گردد پس D=A-1 است (در حالتیکه Cin=0). اگر Cin=1 باشد D=A-1+Cin=A می‌شود یعنی اطلاعات ورودی عیناً به خروجی انتقال داده می‌شود.
به این ترتیب با کنترل مقادیر S1S0 در مدار مذکور، میتوان هر یک از عملیات، جمع، جمع با بیت نقلی، تفریق، یک اضافه کردن، یک کم کردن …، را انجام داد.
ریز عملیات منطقی
ریز عملیات منطقی، بر روی هر بیت ثبات ها به طور مجزا، انجام می شود، به عنوان مثال ریز عملیات “یا منحصر XOR” بر روی محتوای دو ثبات R2 , R1 که با عبارت زیر بیان می‌شود:
و باعث می شود، به شرطی که P=1 باشد ریز عملیات منطقی بین هر یک از بیتهای ثبات‌های مذکور انجام و نتیجه در R1 قرار گیرد.
برای روشن شدن مطلب فرض می کنیم هر یک از ثبات های مذکور که 4 بیتی است دارای مقادیری به ترتیبر برابر R1 = 1010 و R2=1100 باشد. اجرای دستور یا منحصر فوق باعث می‌شود که عملیات زیر:
معرفی ICهای TTL: ALU
1- 74181 واحد منطقی ریاضی (ALU) که می‌تواند 6 عمب منطقی و 6 عمل ریاضی روی کلمات 4 بیتی انجام دهد.
2- 74281 واحد منطقی ریاضی (ALU) دودویی موازی 4 بیتی (8 عمل ریاضی، 7 عمل منطقی و 6 نوع جابجایی داده)
3- 74381 واحد ریاضی منطقی (ALU) چهار بیتی (3 عمل ریاضی و 3 عمل منطقی) و مولد توابع گوناگون
4- 74382 واحد ریاضی منطقی (ALU) چهار بیتی (3 عمل ریاضی و 3 عمل منطقی) با بیت نقلی سری و مولد توابع گوناگون
5- 74582 واحد ریاضی منطقی (ALU) چهار بیتی (BCD)
6- 74681 واحد ریاضی منطقی (ALU) سرعت بالای دودویی 4 بیتی با 16 عمل منطقی و 16 عمل ریاضی
7- 74881 واحد ریاضی منطقی (ALU) (16 عمل منطقی یا 16 عمل ریاضی روی دو کلمة 4 بیتی)
8- 741181 واحد ریاضی منطقی (ALU) چهار بیتی و فانکشن ژنراتور
ALU CMOS:
1- 4581 – 4 بیتی – 16 عمل ریاضی و 16 عمل منطقی
2- 40181 – 4 بیتی – 16 عمل ریاضی و 16 عمل منطقی
3- 4057 – 4 بیتی -