Проектирование операционного автомата АЛУ

1.

Проектирование
операционного автомата
АЛУ
Расчетно-графическая работа №1

2.

Содержание пояснительной записки
к РГР
1. Титульный лист
2. Задание на проектирование АЛУ
3. Форматы входных, выходных и внутренних переменных, с
которыми оперирует АЛУ
4. Алгоритм выполнения арифметической операции (словесное
описание и блок-схема)
5. Алгоритм выполнения логической операции (словесное
описание и блок-схема)
6. Объединенная блок-схема для двух алгоритмов
7. Структурная схема операционного автомата (ОА)
8. Список микроопераций и логических условий, реализуемых в
ОА

3.

Задание на проектирование АЛУ
Разработать операционный автомат АЛУ, который
должен выполнять одну арифметическую операцию, а
также одну логическую поразрядную бинарную операцию. В
результате выполнения операции должны формироваться
два флага, один из которых переполнение разрядной сетки
(OV).
В
рассматриваемом
примере
АЛУ
выполняет
операцию
сложение/вычитание в прямом коде, а также операция конъюнкция. В
результате
арифметической
операции
формируется
флаг
переполнения разрядной сетки.

4.

Форматы входных, выходных и внутренних
переменных, с которыми оперирует АЛУ
В арифметической операции сложения/вычитания участвуют операнды:
А – слагаемое/уменьшаемое, В – слагаемое/вычитаемое.
Результат операции С – сумма/разность.
Признак результата формируется в виде двоичной переменной.
В логической операции конъюнкции участвуют двоичные числа А и В.
Результат С формируется также как двоичное число.
Алгоритм операции алгебраического сложения/вычитания разрабатывается
для 16-разрядных целых двоичных чисел со знаком, представленных в
прямом коде. Знак числа кодируется в старшем (пятнадцатом) разряде числа.
а15
модуль числа
знак
Результат операции представляется в том же формате

5.

Форматы входных, выходных и внутренних
переменных, с которыми оперирует АЛУ
Алгоритм операции логического умножения & разрабатывается
двоичных без знаковых чисел в двухбайтовом формате.
Результат операции представляется в том же формате.
для

6.

Алгоритм выполнения арифметической
операции (словесное описание)
Алгебраическое вычитание сводится к алгебраическому сложению путем
перемены знака второго операнда. Далее идет сравнение знаков слагаемых. При
одинаковых знаках складываются модули слагаемых и результату присваивается
знак любого из слагаемых. Если знаки слагаемых разные, то из большего модуля
слагаемого вычитают меньший модуль и присваивают результату знак слагаемого,
имеющего больший модуль.
Введем обозначения:
А=а15а14….а0
- целые числа со своими знаками
В=b15b14….b0
C=A+B=c15c14….c0
а15, b15– знаковые разряды слагаемых;
с15 - код знака суммы (результата);
аi, bi, сi , i {0, 1, 2, …., 14} – двоичные переменные;
f – тип выполняемой операции: f=0 – сложение, f=1 – вычитание;
OV – признак переполнения.

7.

Алгоритм выполнения арифметической
операции (словесное описание)
Обнаружение факта переполнения разрядной сетки происходит
следующим образом.
Если модуль результата оказывается меньшим чем, какое-либо из
слагаемых, то формируется флаг OV=1.

8.

Алгоритм выполнения арифметической
операции (блок-схема) Автор блок-схемы А. Симакин
группа БО921ПРИ(921)-2019г.
1
Начало
да
f=0
2
3