ARITMETIČKO LOGIČKA JEDINICA Аутор рада: Наставни предмет: Тема: Узраст: Потребна технологија: Милановић Војо Средња школа “17. септембар”, Лајковац Дигитална електроника Аритметичко – логичка јединица Трећи разред Компјутер, програм симулације, интерфејс коло, видео бим алтернатива: рачунарска учионица

наставна тема: Аритметичко-логичка јединица(AЛУ) Увод – Опис аритметичко-логичке јединице Табела рада аритметичко-логичке јединице Програм – Опис програма за симулацију Интерфејс – Опис интерфејс кола са АЛУ Вежба – Групни рад ученика на решавању задатака

Аритметичко-логичка јединица Логичка кола могу бити повезана са aритметичким колима тако да заједно чине аритметичко-логичку јединицу или ALU(енг. Aritmetic Logic Unit). За ове сврхе производе се монолитна интегрисана кола, паковања средњег степена интеграције. Oвакве јединице су вишефункционалне јер могу да се употребе као BCD сабирачи, BCD oдузимачи, затим, као компаратори бинарних бројева, као конвертори бинарног у BCD број. Koлo koje обавља ове операције има ознаку 74LS181, a распоред пинова овог кола приказан је на доњој слици.

Опис кола 74LS181 Из приказане слике види се да ово коло обавља артиметичке и логичке операције са два четверобитна броја А и B. Појединачни битoви броја А су А0, А1, А2 и А3, док су појединачни битови броја B: B0, B1, B2 и B3, при чему се резултат рада кола добија на F излазима, тј. на битовима F0, F1, F2 и F3. Вредност улазног бита преноса је на пину Cn, док је бит преноса резултата на пину Cn+4. За избор начина рада АЛУ користе се пинови S0, S1, S2 И S3. Ово коло може да обавља и поређење два бинарна броја A и B, при чему се резултат поређења добије на пину Р, ако су бројеви једнаки, иначе пин Cn+4 одређује међусобни однос бројева A и В. Употребом више оваквих кола међусобно повезаних могуће је добити аритметичко-логичку јединицу која обрађује 8-битне, 12-битне... бројеве.

Табела рада кола 74LS181 Табела рада аритметичко-логичке јединице, тј. кола 74LS181, дата је у табели приказаној на слици.

Програм за симулацију рада аритметичко-логичке јединице За симулацију рада аритметичко-логичке јединице написан је програм, чијим се позивом добије екран приказан на доњој слици. Кликнути на тастер ,,Аплет рада машине једносмерне струје’’ ради конекције симулације рада машине ЈС на Интернету.

Притиском миша на појединачне битове бројева А и B, мењамо њихов садржај. Ако је вредност бита 0, он добија белу боју, а ако је црвена, бит је постављен на 1. Када се на интерфејс колу одабере начин рада кола преко одговарајућег DIP прекидача(М), као и вредност бита преноса Cn (што ће бити попраћено на екрану), аутоматски ће се додати све функције тога начина рада кола у ComboBox-u, при чему бирамо једну од понуђених функција. Притиском на тастер Izracunaj добићемо појединачне бите броја резултата F, при чему ће они који имају вредност 0, бити обојени бело, док ће битови чија је вредност 1, имати зелену боју, као и вредност бита преноса Cn+4. Такође ће бити постављена вредност појединачних битова одабране функције, тако да ће битови чија је вредност 1, имати жуту боју.

Интерфејс коло за симулацију рада аритметичко-логичке јединице Програм за симулацију рада аритметичко-логичке јединице шаље одговарајућа стања на интерфејс коло, које се прикључује на паралелни порт PC рачунара, а чији је изглед приказан на слици доле. Помоћу DIP прекидача бира се начин рада кола(М), као и улазни бит преноса(Cn).

Задаци са логичким начином рада Следеће задатке треба решити ручно и сваки пример проверити са програмом за симулацију рада аритметичко-логичке јединице и интерфејс колом. Неоходно је попунити вредности у жутим пољима. ТАБЕЛА 1 Функција Вредности битова Битови резултата S3 S2 S1 S0 M Cn 3 2 1 Број A Број B РЕЗУЛТАТ

Функција Вредности битова Битови резултата Број A Број B РЕЗУЛТАТ ТАБЕЛА 2 Функција Вредности битова Битови резултата S3 S2 S1 S0 M Cn 3 2 1 Број A Број B РЕЗУЛТАТ

Функција Вредности битова Битови резултата Број A Број B РЕЗУЛТАТ ТАБЕЛА 3 Функција Вредности битова Битови резултата S3 S2 S1 S0 M Cn 3 2 1 Број A Број B РЕЗУЛТАТ

Функција Вредности битова Битови резултата Број A Број B РЕЗУЛТАТ ТАБЕЛА 4 Функција Вредности битова Битови резултата S3 S2 S1 S0 M Cn 3 2 1 Број A Број B РЕЗУЛТАТ

Задаци са аритметичким начином рада ТАБЕЛА 1 Задаци са аритметичким начином рада ТАБЕЛА 1 Функција Вредности битова Битови резултата S3 S2 S1 S0 M Cn 3 2 1 A plus B plus 1 Број A Број B РЕЗУЛТАТ

ТАБЕЛА 2 A minus B Функција Вредности битова Битови резултата Број A Cn 3 2 1 A minus B Број A Број B РЕЗУЛТАТ

ТАБЕЛА 3 AB minus 1 Функција Вредности битова Битови резултата Број A Cn 3 2 1 AB minus 1 Број A Број B РЕЗУЛТАТ

ТАБЕЛА 4 AB plus A Функција Вредности битова Битови резултата Број A M Cn 3 2 1 AB plus A Број A Број B РЕЗУЛТАТ