Арифметико-логические устройства - презентация, доклад, проект скачать

Нажмите для полного просмотра!

Арифметико-логические устройства, слайд №1

Арифметико-логические устройства, слайд №2

Арифметико-логические устройства, слайд №3

Арифметико-логические устройства, слайд №4

Арифметико-логические устройства, слайд №5

Арифметико-логические устройства, слайд №6

Арифметико-логические устройства, слайд №7

Арифметико-логические устройства, слайд №8

Арифметико-логические устройства, слайд №9

Арифметико-логические устройства, слайд №10

Арифметико-логические устройства, слайд №11

Арифметико-логические устройства, слайд №12

Арифметико-логические устройства, слайд №13

Арифметико-логические устройства, слайд №14

Арифметико-логические устройства, слайд №15

Арифметико-логические устройства, слайд №16

Арифметико-логические устройства, слайд №17

Арифметико-логические устройства, слайд №18

Арифметико-логические устройства, слайд №19

Арифметико-логические устройства, слайд №20

Арифметико-логические устройства, слайд №21

Арифметико-логические устройства, слайд №22

Арифметико-логические устройства, слайд №23

Арифметико-логические устройства, слайд №24

Арифметико-логические устройства, слайд №25

Арифметико-логические устройства, слайд №26

Арифметико-логические устройства, слайд №27

Арифметико-логические устройства, слайд №28

Арифметико-логические устройства, слайд №29

Арифметико-логические устройства, слайд №30

Арифметико-логические устройства, слайд №31

Арифметико-логические устройства, слайд №32

Арифметико-логические устройства, слайд №33

Арифметико-логические устройства, слайд №34

Арифметико-логические устройства, слайд №35

Арифметико-логические устройства, слайд №36

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Арифметико-логические устройства. Доклад-сообщение содержит 36 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1

Описание слайда:

Арифметико-логические устройства

Слайд 2

Описание слайда:

В современных ЭВМ арифметико-логическое устройство не является самостоятельным схемотехническим блоком. Оно входит в состав микропроцессора, на котором строится компьютер. Знание структуры и принципов работы АЛУ весьма важно для понимания работы компьютера в целом.

Слайд 3

Описание слайда:

Арифметико-логические устройства АЛУ (ALU, Arithmetic-Logic Unit) выполняют над словами ряд действий. Основой АЛУ служит сумматор, схема которого дополнена логикой, расширяющей функциональные возможности АЛУ и обеспечивающей его перестройку с одной операции на другую

Слайд 4

Описание слайда:

Арифметико-логические устройства Основными арифметическими операциями являются сложение и вычитание. Разработаны коды дополнительный и обратный, которые позволяют выполнять операцию вычитания методом суммирования.

Слайд 5

Описание слайда:

Методика построения одноразрядного арифметического устройства для выполнения операций суммирования и вычитания

Слайд 6

Описание слайда:

Операция вычитания Для выполнения операции вычитания не требуется получение дополнительных сигналов, поэтому и не требуются дополнительные аппаратные затраты. Необходимо лишь обеспечить коммутацию сигналов переноса и заёма в соответствии с кодом операции.

Слайд 7

Описание слайда:

Вычитание Вычитание числа В из А выполняется путем суммирования отрицательного числа В в дополнительном коде с числом А. Представление отрицательного двоичного числа можно получить путем инвертирования всех битов числа и добавлением 1. Прибавление этой единицы эффективно реализуется в полном сумматоре путем замены его первого каскада (полусумматора) на полный сумматор, вход переноса которого подключается к напряжению с уровнем логической 1.

Слайд 8

Описание слайда:

Многоразрядные АЛУ Многоразрядные АЛУ выпускаются в виде интегральных микросхем или входят в состав процессоров, являясь их основой.

Слайд 9

Описание слайда:

МС 564ИП3 — это 4-разрядное параллельное АЛУ, выполняющая 16 арифметических и 16 логических операций.

Слайд 10

Описание слайда:

A(а0–а3) — первый операнд, B(b0–b3) — второй операнд, S(s0–s3) — код операции — 4 разряда. Если M=0, то выполняются арифметические операции: 24=16, при M=1 выполняются логические операции: 24=16. Итого 16+16=32 операции. F(f0–f3) — результат операции. На выходе A=B появляется «1», если при выполнении операции вычитания результат операции будет равен «0», то есть A=B. Поскольку АЛУ параллельного типа, то имеются выходы генерации G и распространения переноса H. Pn и Рn+4 — входной и выходной переносы.

Слайд 11

Описание слайда:

Обычно АЛУ четырехразрядны и для наращивания разрядности объединяются с формированием последовательных или параллельных переносов. Логические возможности АЛУ разных технологий сходны. В силу самодвойственности выполняемых операций условное обозначение и таблица истинности АЛУ встречаются в двух вариантах, отличающихся взаимно инверсными значениями переменных

Слайд 12

Описание слайда:

АЛУ имеет входы операндов А и В, входы выбора операций S, вход переноса Ci и вход М (Моdе), сигнал которого задает тип выполняемых операций: логические (М = 1) или арифметико-логические (М = 0). Результат операции вырабатывается на выходах F, выходы G и Н дают функции генерации и прозрачности, используемые для организаций параллельных переносов при наращивании размерности АЛУ. Сигнал Со — выходной перенос, а выход А = В есть выход сравнения на равенство с открытым коллектором.

Слайд 13

Описание слайда:

Перечень выполняемых АЛУ операций дан в табл. Для краткости двоичные числа s3s2s1s0 представлены их десятичными эквивалентами. Под утолщенными обозначениями 1 и 0 следует понимать наборы 1111 и 0000, входной перенос поступает в младший разряд слова, т. е. равен 000Сi. Логические операции поразрядные, т. е. операция над словами А * В означает, что а; * Ь; при отсутствии взаимовлияния разрядов. При арифметических операциях учитываются межразрядные переносы.

Слайд 14

Описание слайда:

Слайд 15

Описание слайда:

Шестнадцать логических операций позволяют воспроизводить все функции двух переменных. В логико-арифметических операциях встречаются и логические и арифметические операции одновременно. Запись типа А\/В + АВ следует понимать так: вначале поразрядно выполняются операции инвертирования (В), логического сложения (А\/В) и умножения (АВ), а затем полученные указанным образом два четырехразрядных числа складываются арифметически.

Слайд 16

Описание слайда:

При операциях над словами большой размерности АЛУ соединяются друг с другом с организацией последовательных или параллельных переносов. В последнем случае совместно с АЛУ применяют микросхемы — блоки ускоренного переноса (СRU, Саrrу Unit), получающие от отдельных АЛУ функции генерации и прозрачности, а также входной перенос и вырабатывающие сигналы переноса

Слайд 17

Описание слайда:

Слайд 18

Описание слайда:

Классификация АЛУ По способу представления чисел различают АЛУ: - для чисел с фиксированной запятой; - для чисел с плавающей запятой; - для десятичных чисел.

Слайд 19

Описание слайда:

Классификация АЛУ По способу действия над операндами АЛУ делятся на последовательные и параллельные.

Слайд 20

Описание слайда:

Классификация АЛУ В параллельных АЛУ операнды представляются параллельным кодом и операции совершаются параллельно во времени над всеми разрядами операндов.

Слайд 21

Описание слайда:

Классификация АЛУ В последовательных АЛУ операнды представляются в последовательном коде, а операции производятся последовательно во времени над их отдельными разрядами. Такие АЛУ, как правило, используют конвейерный метод обработки, при котором совмещаются во времени фазы выполнения операции для различных разрядов операндов.

Слайд 22

Описание слайда:

Классификация АЛУ По выполняемым функциям АЛУ делятся на многофункциональные и функциональные (блочные).

Слайд 23

Описание слайда:

Классификация АЛУ В блочном АЛУ операции над числами с фиксированной и плавающей запятой, десятичными и алфавитно-цифровыми полями, операции типа "умножение" выполняются в отдельных блоках. Такой подход позволяет увеличить скорость работы АЛУ за счет использования быстродействующих блоков, а также за счет организации параллельной работы этих блоков. Однако в этом случае значительно возрастают затраты оборудования.

Слайд 24

Описание слайда:

Классификация АЛУ В многофункциональных АЛУ всевозможные операции для всех форм представления чисел выполняются одними и теми же схемами, которые коммутируются нужным образом в зависимости от требуемого режима работы.

Слайд 25

Описание слайда:

Классификация АЛУ По структурной организации АЛУ можно разделить на устройства, имеющие: регистровую структуру с непосредственными связями и закрепленной логикой; Арифметико-логические устройства этого типа базируются на принципе закрепления логических схем, используемых для выполнения микроопераций, за каждым из регистров

Слайд 26

Описание слайда:

Классификация АЛУ магистральную структуру с сосредоточенной памятью и логикой. Магистральная структура АЛУ отличается тем, что в ней регистры и схемы для преобразования информации выделены в отдельные блоки, связанные между собой по входам и выходам. В этом случае блок регистров (БР) выполняет функции приема, хранения, выдачи операндов и результатов, а операционный блок (ОБ) выполняет весь необходимый набор микроопераций над словами, хранимыми в БР. В данной структуре блок регистров может быть реализован двумя способами: либо как совокупность отдельных регистров с индивидуальными схемами управления, либо как сверхоперативное адресное запоминающее устройство.

Слайд 27

Описание слайда:

Для лучшего понимания этих вопросов проведем синтез арифметического устройства, предназначенного для выполнения только одной операции – умножения чисел с фиксированной запятой, заданных в прямом коде, со старших разрядов множителя [13] . В ходе этого процесса также обратим внимание на особенности использования рассмотренных выше основных схемотехнических элементов ЭВМ.

Слайд 28

Описание слайда:

Синтез АЛУ проходит в несколько этапов. Сначала необходимо выбрать метод, по которому предполагается выполнение операции, и составить алгоритм соответствующих действий. Исходя из алгоритма и формата исходных данных, следует определить набор составляющих АЛУ элементов. Затем требуется определить связи между элементами, установить порядок функционирования устройства и временную диаграмму управляющих сигналов, которые должны быть поданы на АЛУ от устройства управления.

Слайд 29

Описание слайда:

Пусть операнды имеют вид: [X]пк = x0x1x2…xn [Y]пк = y0y1y2…yn где x0, y0 – знаковые разряды.

Слайд 30

Описание слайда:

Операция умножения чисел с фиксированной запятой, заданных в прямом коде, со старших разрядов множителя выполняется по следующей формуле:

Слайд 31

Описание слайда:

Слайд 32

Описание слайда:

Каждой переменной, представленной в алгоритме, в схеме должен соответствовать элемент хранения. Разрядность модуля произведения равна сумме разрядностей сомножителей. Умножение двоичного числа на 2-i обеспечивается сдвигом этого числа вправо на соответствующее количество разрядов. Переход к анализу очередного разряда множителя ( i = i + 1 ) может быть обеспечен сдвигом регистра множителя на один разряд в сторону старших разрядов.