Micro-Cap в схемотехнике. Касьянов А.Н. - 47 стр.

UptoLike

Составители:

Рубрика:

В двоичной арифметике вычитание можно заменить сложением, используя следующие приемы:

• при записи отрицательных чисел в обратном коде можно инвертировать вычитаемое и приба-

вить его к уменьшаемому. Если при сложении отрицательных чисел в старшем разряде возникает пере-

нос, то бит переноса необходимо прибавить к младшему биту суммы.

• при записи отрицательных чисел в дополнительном коде необходимо постоянно прибавлять 1 к

младшему разряду суммы.

Рассмотрим изложенное на примере вычитания двух десятичных чисел и их двоичным эквивален-

том: 10 – 6 = 4; 1010 – 0110 (рис. 3.16).

Рис. 3.16 Вычитание двоичных чисел способом дополнения до

1 с циклическим переносом

Исходя из приведенного примера, можно спроектировать параллельный универсальный сумма-

тор/вычитатель. Функциональная схема и временной анализ универсального сумматора/вычитателя

приведены на

рис. 3.17. В схеме использован четырехразрядный сумматор 74283 и инверторы выполненные на базе

четырех четвертьсумматоров (U11–U14), а также вентиль И, обеспечивающий циклический перенос из

старшего разряда сумматора в старший, в режиме вычитания.

Рис. 3.17 Схема и диаграмма четырех битного универсального

сумматора/вычитателя с представлением отрицательного числа

дополнительным кодом

3.3.1 Арифметико-логическое устройство

Арифметико-логическим устройством (АЛУ) называют операционный блок процессора, выпол-

няющий арифметические и логические операции над входными операндами (числами). Основным уст-

ройством АЛУ является сумматор, предназначенный для сложения или вычитания двоичных чисел.

Кроме того, АЛУ выполняет и другие функции, например, инверсию, суммирование по модулю 2, кон-

станту 0 или 1, логические операции конъюнкции, дизъюнкции и др.

Микросхема АЛУ 74381 выполняет восемь элементарных функций, в зависимости от команды по-

данной на управляющие входы s0 s1 s2 с помощью генераторов команд (см. рис. 3.18).

Входные операнды (числа) А и В генерируются двоичным источником, а результирующая функция