Politechnika Częstochowska
Wydział Elektryczny
Układy Cyfrowe
Jednostka arytmetyczno-logiczna
Znowiec Tomasz
07.01.2013
Częstochowa 2013
Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia było zapoznanie się z działaniem jednostki arytmetyczno-logicznej
Przebieg ćwiczenia
Funkcje logiczne
Dla: A-0101
B-1100
| Wejścia wyboru f | Funkcje logiczne | Wynik |
|---|---|---|
| S3S2S1S0 | M = 1 Cn = 0 lub 1 |
|
| 0000 | F=A’ | 1111 |
| 0001 | F=(A+B)’ | 0010 |
| 0010 | F=A’•B | 1000 |
| 0011 | F=0 | 0000 |
| 0100 | F=(A•B)’ | 0011 |
| 0101 | F=B’ | 1001 |
| 0110 | F=A⊕B | 0001 |
| 0111 | F=A•B’ | 1110 |
| 1000 | F=A’+B | 0110 |
| 1001 | F=(A⊕B’) | 1100 |
| 1010 | F=B | 0100 |
| 1011 | F=A•B | 1111 |
| 1100 | F=1 | 1111 |
| 1101 | F=A+B’ | 0111 |
| 1110 | F=A+B | 1101 |
| 1111 | F=A | 0101 |
Znak ( ‘ ) oznacza negację badanego wyrazu
Zapis za pomocą symboli +,• oznaczają odpowiednio operacje sumy i iloczynu logicznego
Zapis za pomocą symbolu ⊕ oznacza logiczną operację XOR(alternatywa wykluczająca)
Funkcje arytmetyczne
Dla: A-0101
B-1100
Wejścia wyboru f S3S2S1S0 |
Funkcje logiczne M = 1 Cn = 1 |
Wynik | A=B | G | Pro | P |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 0000 | F=A | 0101 | ||||
| 0001 | F=A+B | 1101 | 1 | |||
| 0010 | F=A+B’ | 0111 | 1 | |||
| 0011 | F=minus 1 | 1111 | 1 | 1 | ||
| 0100 | F=A plus A•B’ | 0110 | 1 | 1 | ||
| 0101 | F=(A plus B) plus AB’ | 1110 | 1 | 1 | ||
| 0110 | F=A minus B minus 1 | 1000 | 1 | 1 | ||
| 0111 | F= A•B’minus1 | 0000 | 1 | 1 | ||
| 1000 | F=A plus A•B | 1001 | 1 | 1 | ||
| 1001 | F=A plus B | 0001 | 1 | 1 | ||
| 1010 | F=(A+B’) plus A•B | 1011 | 1 | 1 | ||
| 1011 | F=A•B minus 1 | 0011 | 1 | 1 | ||
| 1100 | F=A plus A | 1010 | 1 | 1 | ||
| 1101 | F=(A+B) plus A | 0010 | 1 | |||
| 1110 | F=(A+B’) plus A | 1100 | 1 | 1 | ||
| 1111 | F=A minus 1 | 0100 | 1 | 1 |
Wejścia wyboru f S3S2S1S0 |
Funkcje logiczne M = 0 Cn = 0 |
Wynik | A=B | G | Pro | P |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 0000 | F=A plus 1 | 0110 | ||||
| 0001 | F=A+B plus 1 | 1110 | 1 | |||
| 0010 | F=A+B’ plus 1 | 1000 | 1 | |||
| 0011 | F=0 | 0000 | 1 | |||
| 0100 | F=A plus A•B’ plus 1 | 0111 | 1 | 1 | ||
| 0101 | F=(A plus B) plus AB’ plus 1 | 1111 | 1 | 1 | 1 | |
| 0110 | F=A minus B | 1001 | 1 | 1 | ||
| 0111 | F=A•B’ | 0001 | 1 | 1 | ||
| 1000 | F=A plus A•B plus 1 | 1010 | 1 | 1 | ||
| 1001 | F=A plus B plus 1 | 0010 | 1 | 1 | ||
| 1010 | F=(A+B’) plus A•B plus 1 | 1100 | 1 | 1 | ||
| 1011 | F=A•B | 0100 | 1 | 1 | ||
| 1100 | F=A plus A plus 1 | 1011 | 1 | 1 | ||
| 1101 | F=(A+B) plus A plus 1 | 0011 | 1 | 1 | ||
| 1110 | F=(A+B’) plus A plus 1 | 1101 | 1 | 1 | ||
| 1111 | F=A | 0101 | 1 | 1 |
A=B - Wyjście komparatora
G - Wyjście generacji przeniesienia
Pro - Wyjście propagacji przeniesienia
P – Przeniesienie do Cn+4
Znak ( ‘ ) oznacza negację badanego wyrazu
Zapis za pomocą symboli +,• oznaczają odpowiednio operacje sumy i iloczynu logicznego
Zapis za pomocą symbolu ⊕ oznacza logiczną operację XOR(alternatywa wykluczająca)
Opisane kombinacje funkcji są realizowane po kolei np. w przypadku funkcji „F=A•B minus1”: najpierw iloczyn logiczny (A•B) a potem odejmowanie algebraiczne minus 1.
3.Wnioski
Dzięki ćwiczeniu zapoznałem się jak działa jednostka ALU. Równocześnie z obsługą stanowiska weryfikowałem poprawność danych. Mogę stwierdzić, że wszystkie badane układy ALU działają poprawnie.