دسته: فنی و مهندسی مقاله بررسی مدارهای ALU در 13 صفحه ورد قابل ویرایش
قیمت فایل فقط 3,500 تومان
مقاله بررسی مدارهای ALU در 13 صفحه ورد قابل ویرایش
محاسباتی، منطقی و شیفت (ALU)
در كامپیوتر، به جای اجرای ریز عملیات بر روی هر ثبات، معمولاً یك سری ثبات به یك واحد مشترك محاسباتی، منطقی و شیفت ALU متصل می‌گردند. برای اجرای یك ریز عملیات، محتوای ثبات بخصوصی در ورودی ALU مشترك قرار می‌گیرد. واحد ALU عملیات مربوط را انجام می‌دهد، و نتیجه به ثبات موردنظر منتقل ی‌شود. چون ALU یك مدار تركیبی است، بنابراین، انتقال اطلاعات از ثبات منبع، به ALU و وارد كردن نتیجه به ثبات مقصد، در یك پریود پالس ساعت انجام می‌شود.
مدار محاسباتی
ریز عملیات ریاضی جدول (4-3) را می توان در یك مدار محاسباتی انجام داد. مبنای اولیه این مدار محاسباتی جمع كننده است كه با كنترل اطلاعات ورودی به این جمع كننده، میتوان عملیات مختلف ریاضی را انجام داد.
مدار شكل 2 یك مدار محاسباتی چهار بیتی را نشان می‌دهد. این مدار دارای 4 جمع كننده كامل FA و چهار مالتیپلكسر برای انتخاب عملیات مختلف میباشد. مدار مذكور دارای چهار بیت ورودی A است كه مستقیماً به ورودی های X جمع كننده ها وارد می‌شود و چهار بیت عدد B ، و مكمل آنها نیز به ورودی های 0 و 1 مالتیپلكسرها متصل شده است. در ورودی دیگر مالتیپلكسرها مقادیر 0 و 1 قرار داده شده است و خروجی های مالتیپلكسرها نیز به ورودی Y جمع كننده ها اتصال دارد. چهار مالتیپلكسر مذكور توسط دو بیت انتخاب S1S0 كنترل میشوند. بیت نقلی Cin ، به ورودی كوچكترین بیت جمع كننده متصل گردیده و بقیه بیت های نقلی خروجی جمع كننده ها، به ورودی بیت های نقلی جمع
كننده بعدی، وصل شده است.
عمل جمع را انجام می دهد، كه A یك عدد 4 بیتی در ورودی Y , X چهار بیت، ورودی دیگر جمع كننده، و Cin بیت نقلی ورودی میباشد. با كنترل 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 مالتیپلكسرها، كه برابر 1 است، وارد مالتیپلكسرها می‌شود و در نتیجه ورودی Y جمع كننده ها برابر یك است. و چون 1111 مكمل 2 عدد 0001 است، بنابراین عدد A با مكمل 2 عدد یك جمع شده یعنی از عدد A یكی كسر می گردد پس D=A-1 است (در حالتیكه 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 كنترل مقادیر S1S0 در مدار مذكور، میتوان هر یك از عملیات، جمع، جمع با بیت نقلی، تفریق، یك اضافه كردن، یك كم كردن …، 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 كه با عبارت زیر بیان می‌شود:
و باعث می شود، به شرطی كه P=1 باشد ریز عملیات منطقی بین هر یك از بیتهای ثبات‌های مذكور انجام و نتیجه در R1 قرار گیرد.
برای روشن شدن مطلب فرض می كنیم هر یك از ثبات های مذكور كه 4 بیتی است دارای مقادیری به ترتیبر برابر R1 = 1010 و R2=1100 باشد. اجرای دستور یا منحصر فوق باعث می‌شود كه عملیات زیر:
معرفی ICهای TTL: ALU
1- 74181 واحد منطقی ریاضی (ALU) كه می‌تواند 6 عمب منطقی و 6 عمل ریاضی روی كلمات 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 كلمة 4 بیتی)
8- 741181 واحد ریاضی منطقی (ALU) چهار بیتی و فانكشن 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 -
جهت دریافت فایل مقاله بررسی مدارهای ALUلطفا آن را خریداری نمایید
قیمت فایل فقط 3,500 تومان
برچسب ها : تحقیق بررسی مدارهای ALU , پروژه بررسی مدارهای ALU , مقاله بررسی مدارهای ALU , دانلود تحقیق بررسی مدارهای ALU , بررسی مدارهای ALU , مدار , ALU