خانه الکترونیک شبیه سازی یک واحد حساب و منطق (ALU) در پروتئوس
شبیه سازی واحد حساب و منطق در پروتئوس

شبیه سازی یک واحد حساب و منطق (ALU) در پروتئوس


۱۸ دی ۱۳۹۸
رضا احمدی
1,751 بازدید
دسته بندی : آموزش , الکترونیک

در این مقاله به برسی واحد حساب و منطق در معماری کامپیوتر میپردازیم و سپس یک واحد alu با 74LS181 طراحی و در نرم افزار پروتئوس اجرا می کنیم.

در سیستمها بجای اینکه ثباتها ریز عملها را مستقیما اجرا کنند از تعدادی ثبات ذخیره سازی استفاده میشود که به یک واحد عملیاتی مشترک بنام واحد حساب و منطق متصل اند. برای اجرای یک ریز عمل محتوای ثبات خاصی در ورودی ALU  مشترک قرار میگیرد ALU عملی را انجام داده و نتیجه را به ثبات مقصد ارسال میکند چون ALU یک مدار ترکیبی است بنابراین عمل انتقال ثبات به ALU و انتقال نتیجه به ثبات مقصد در یک پریود پالس ساعت صورت میگیرد.

اکثر ALUها میتوانند این عملیات ها را انجام دهند:
• عملیات های محاسباتی صحیح ( جمع ، تفریق و بعضی ضرب و تقسیم .. )
• عملیات های بیتی منطقی ( XOR ،OR ،NOT ،AND )
• عملیات های انتقال بیتی (Bit-shifting) (انتقال یا چرخش که کلمه با تعداد مشخصی بیت به راست یا چپ؛ بـا/بـدون گسترش علامت)

در ایـن آزمایش از آی سی 74LS181 استفاده خواهیم کرد که یک ALU چهار بیتی میباشد. شمای کلی از این آی سی در زیر آورده شده:

ic 74LS181

با پایه Mمیتوان نوع عملیات را مشخص کرد. اگر ‘ M=’1باشد، عملیات منطقی و اگر ‘ M=’0باشد، عملیات ریاضی خواهد بود. با استفاده از پایه های ،S0-S3 میتوان یکی از 16عملیات منطقی و یا ریاضی مختلف را انتخاب کرد:

74LS181-function

وا ما شماتیک و سیم کشی مدار به شرح زیر میباشد:

شبیه سازی یک واحد حساب و منطق در پروتئوس

آی سی 74LS173یک ثبات با چهار فلیپ فلاپ Dو خروجی سه حالته میباشد. در لبه بالا رونده کـلاک، ورودی بـه خروجی آن منتقل میشود. برای عملکرد نرمال ثبات، پایه های فعال کننده ورودی IE1و IE2و همچنین پایـه هـای فعـال کننـده خروجی OE1و OE2بایستی به زمین متصل شوند.

در مدار بالا selection=HHHL میباشد و پین  در حالت صفر (L)  CNهمانطور که از جدول مشخص است در این حالت عملیات (A+B’)+1 یعنی همان عملیان تقریق  انجام میشود، ورودی A برابر 5 و ورودی B برابر 3 انتخاب شده و در نتجه مقدلر خروجی برابر 2 یا همان 0010 منطقی.

مطالب مرتبط

 دیدگاهتان را بنویسید   

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *