Втората курсова задача по Компютри Печат

Задание:

Да се изработи процесорен възел (8-12-16) - разредна комбинационна АЛС с последователен пренос за изпълнение на аритметични и логически микрооперации ( ИС 74181) - за компютър на базата на произволна логика с използване на CAD (OrCAD, PROTEL, pCAD)

  • 1.Титулен лист
  • 2.Задание
  • 3.Стуктурен модел и кратко описание на действието
  • 4.Спецификация на изпозваните ИС
  • 5.Резултати от логическото конфгуриране
  • 6.Разпечатка на функционална / логическа схема
  • 7. Тестови набори и листинг с резултати от симулирането
  • 8. Оценка от бързодействието
  • 9. Заключение

3. Стуктурен модел и кратко описание на действието

Интегралнате схеми 74LS181 и 74 S181 са аритметически логически схеми (АЛС)/ генератори на функции, които имат 75 извода в един чип. ТЕ имат възможност за обработка на 16 аритметични и 16 логически 16-битови аритметични операции.

Операндите се прилагат на входовете А0-А3 и В0-В3, а резултатът се извежда на изходите F0-F3. Изпълняваните операции (избират се чрез S0-S3) са описани във функционалната таблица. Режимът на работа (аритметически или логически функции) се определят чрез вход М.

Реализирането на многоразредни АЛУ изисква свързване на няколко  ИС в обща схема. Когато бързодействието не е критично, обикновено изходът   Сn+4 на всяка интегрална схема се свързва с входа Сn на следващата във веригата по-старша ИС. Значително по-високо бързодействие се постига при използване на специализирана ИС за бърз пренос(74182). За целта изходите P и G и входът Сn на всяко АЛУ се свързват към съответните изводи на ИС за бърз пренос.

4. Спецификация на изпозваните ИС

Revised: Thursday, January 07, 1999

Revision:

Bill Of Materials        January 7,1999      14:43:35    Page1

Item        Quantity               Reference              Part

______________________________________________

1             3             U1,U2,U3             74181

5. Резултати от логическото конфгуриране

--------------------------------------------------

Checking Schematic: SCHEMATIC1

--------------------------------------------------

Checking Electrical Rules

Checking for Invalid References

Checking for Duplicate References

7. Тестови набори и листинг с резултати от симулирането

Симулация 1.

Симулация 2

Симулация 3

8. Оценка от бързодействието

*Данни за ALU 74181:

Тип

Icc[mA]

tdata[ns]

tCarry[ns]

74181

94

26

13

Максималното закъснение на схемата е 52ns. ( Два пъти закъснението за пренос и веднъж закъснението за данни). От симулацията се вижда че отчетеното с OrCAD закъснение е същото.

9. Заключение

В дадената курсова работа е показано използването на дадената ИС(74181) за извършване на аритметични и логически операции. Освен това тя може да се използва и като цифров компаратор, като за целта се поставят в режим на изваждане (М=S0=S3=0,S1=S2=1) при Сn=1. Равенството на операндите се индицира с логическа 1 на изхода А=В(с отворен колектор). Те могат да се сравняват:

Вход Сn

Изход Сn+4

Съотношение**

1

1

А<=В

1

0

А>В

0

1

А<В

0

0

А>=В

**За данни с активно високо ниво.

*Данните  са  от  "СПРАВОЧНИК по полупроводникови прибори и ИС",

автор К.Щренг,  ДИ  "Техника" 1989г.