Проектирование операционного автомата алу

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Федеральное государственное бюджетное учреждение высшего образования «Дальневосточный государственный университет путей сообщения»

Естественно-научный институт

Кафедра «Вычислительная техника и компьютерная графика»

проектирование операционного автомата алу

Отчет по расчетно-графической работе

РГР 09.03.01.ЭВМиПУ. 08.01.БО921ПИА

Исполнитель

студент                                                                          ____В.Г. Гурин

Руководитель

доцент                                                                               _Е.В. Буняева

Хабаровск 2021

ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ АЛУ:

Разработать операционный автомат АЛУ, который должен выполнять одну арифметическую операцию (сложение и вычитание в прямом коде), а также одну логическую поразрядную бинарную операцию (дизъюнкция). В результате выполнения арифметической операции должны формироваться два флага, один из которых переполнение разрядной сетки (OV), а второй – флаг четности (CH).

ФОРМАТЫ ВХОДНЫХ И ВЫХОДНЫХ ДАННЫХ, С КОТОРЫМИ ОПЕРИРУЕТ АЛУ:

В арифметической операции сложение и вычитания участвуют операнды входные: A (уменьшаемое или первое слагаемое), B (вычитаемое или второе слагаемое); выходные: C(разность или сумма),Ov– флаг переполнения разрядной сетки (для арифметической операции), CH–флаг четности.

Операнды A и B подаются вход автомата в двоичной системе счисления и вносятся в 16-битную разрядную сетку целых чисел со знаком. В результате выполнения операции получается операнд C в виде 16-разрядного двоичного числа со знаком. Также  для арифметической операции формируется 2 однобитных флага: флаг переполнения разрядной сетки и флаг четности.

АЛГОРИТМ ВЫПОЛНЕНИЯ АРИФМЕТИЧЕСКОЙ ОПЕРАЦИИ:

Вычитание сводится к сложению путем изменения знака операнда B на противоположный. Если знаки операндов одинаковые, то производится сложение модулей чисел и присвоение результату знака одного из чисел. Если знаки операндов разные, то производится вычитание большего операнда из меньшего и присвоение результату знака большего операнда. Флаг переполнения разрядной сетки формируется следующим образом: если результат меньше какого-либо из слагаемых, то флаг Ovпринимает значение «1», в противном случае Ov=0.

Флаг четности формируется следующим образом: так как за четность числа в двоичной СС отвечается только нулевой разряд числа, то если с[0]=0, то флаг четности принимает значение «1», если же c[i]=1, то Ch=0.

[pic 1]

Рисунок 1 – Блок-схема арифметической операции

АЛГОРИТМ ВЫПОЛНЕНИЯ ЛОГИЧЕСКОЙ ОПЕРАЦИИ:

Дизъюнкция двух чисел сводится к поразрядной дизъюнкции цифр двоичной формы этих чисел. Цифра числа C принимает значение «0» в том случае, если обе соответствующие цифры чисел A и Bпринимают значение «0». В противном случае цифра числа C принимает значение «1».

...