В1: Арифметико-логическое устройство

С целью увеличения функциональных возможностей вычислительных блоков ЭВМ были разработаны электронные комбинационные устройства, позволяющие выполнять определенный набор арифметических и логических операций. В ТТЛ сериях АЛУ имеют шифр хххИП3. Микросхемы АЛУ имеют входы для n-разрядных операндов, выходы для получения результатов, управляющие входы, выполняющие mарифметических и логических операций (m=2^k, k–число управляющих входов). Арифметические операции выполняются пословно (с учетом переносов), логические побитно.

Все выполняемые в АЛУ операции являются логическими операциями (функциями), которые можно разделить на следующие группы:операции двоичной арифметики для чисел с фиксированной точкой;операции двоичной (или шестнадцатеричной) арифметики для чисел с плавающей точкой;

операции десятичной арифметики;операции индексной арифметики (при модификации адресов команд);операции специальной арифметики;операции над логическими кодами (логические операции);операции над алфавитно-цифровыми полями.

Классификация АЛУ по способу действия над операндами АЛУ делятся на последовательные и параллельные. В последовательных АЛУ операнды представляются в последовательном коде, а операции производятся последовательно во времени над их отдельными разрядами. В параллельных АЛУ операнды представляются параллельным кодом и операции совершаются параллельно во времени над всеми разрядами операндов.

По способу представления чисел различают АЛУ:для чисел с фиксированной точкой;для чисел с плавающей точкой;для десятичных чисел.

Oперации проводятся над четырёхразрядными операндами А и В, результат получаем на выходах F.

Микросхема имеет пять управляющих входов -- S и M, и соответственно выполняет 32 арифметических и логических операций.

Арифметические операции выполняются пословно, т.е. с учетом переносов и заёмов, а логические операции выполняются побитно.

Имеются вход переноса из младшего разряда CN и выход переноса в старший разряд CN+4, что позволяет строить многоразрядные схемы АЛУ с количеством разрядов кратным четырем.

При выполнении арифметических операций формируются выходные переменные G и P, что позволяет при использовании нескольких микросхем строить схему с ускоренным переносом. Кроме того, имеется выход А=В, сигнал на этом выходе активен при равенстве операндов.