« poprzedni punkt  następny punkt »


2. Układy ALU

W systemach obliczeniowych często zachodzi potrzeba wykonywania różnych operacji arytmetycznych oraz logicznych. Układy wykorzystywane do tego celu są określane jako jednostki arytmetyczno - logiczne, w skrócie ALU. Różne układy scalone ALU udostępniają różne zestawy operacji, które mogą być wykonywane na słowach wejściowych. Wyboru operacji dokonuje się za pomocą odpowiednich wejść sterujących.

Zanim przedstawimy przykład takiego układu wyjaśnijmy w jaki sposób, mając do dyspozycji układ sumatora, można realizować funkcje logiczne. Weźmy raz jeszcze równania opisujące działanie sumatora jednobitowego

Jeżeli ustalimy, że , to otrzymamy, że funkcje sumy modulo 2 i iloczynu można zrealizować w następujący sposób:

W podobny sposób, przyjmując na przykład , i , można pokazać jak za pomocą sumatora jednobitowego zrealizować inne jednoargumentowe albo dwuargumentowe funkcje logiczne.

Na rysunku VI.4a pokazano symbol graficzny czterobitowego układu ALU (układ scalony 74381), a na rysunku VI.4b pokazano funkcje realizowane przez ten układ.

Rys. VI.4. Jednostka arytmetyczno - logiczna ALU (układ 74138). a) Symbol graficzny, b) tablica realizowanych funkcji

Czterobitowe słowa wejściowe podawane są na wejścia A0 - A3 oraz B0 - B3. Układ może wykonywać jedną z ośmiu operacji wybieranych za pomocą wejść S0 - S3. Wynik operacji pojawia się na wyjściach F0 - F3. Na wyjściach G i P pojawia się informacja potrzebna dla układu generowania przeniesień (74182) - układ ten jest wykorzystywany wtedy, gdy realizowany jest sumator wielobitowy, budowany z kilku układów ALU (74381).

Układ z rysunku VI.4a może realizować trzy funkcje arytmetyczne i trzy funkcje logiczne wyszczególnione w tablicy na rysunku VI.4b. W tablicy tej symbole Å, +, · oznaczają operacje logiczne wykonywane na poszczególnych parach bitów.


« poprzedni punkt  następny punkt »