Арифметические операции

❒ Эксперимент 1: Сложение и вычитание

Ход работы:

· Соберите схему, представленную на рисунке 10.2.1.1, с помощью Digital Trainingssystem. Подсоедините входы для операнда А к левому кодирующему переключателю, а входы для операнда В к правому кодирующему переключателю. Соедините выходы арифметико-логического устройства (F₀... F₃) с красными светодиодами.

· Установите из таблицы 10.1.3.1 управляющую информацию для сложения A + B, и занесите ее в таблицу 10.2.1.1.

· Соедините управляющие входы арифметико-логического устройства с клавиатурой ввода данных.

· Проведите сложение при A = 7 и B = 6, и проконтролируйте результат.

M	S₃	S₂	S₁	S₀

Таблица 10.2.1.1 Управляющая информация для A + B
A	+
B

Таблица 10.2.1.2 Пример сложения
M	S₃	S₂	S₁	S₀

Таблица 10.2.1.3 Управляющая информация для A - B

· Указание: при сложении 4-разрядных двоичных чисел можно получить результат, который будет выше 4 битов. При этом следует обратить внимание на выход АЛУ CO (Carry out) (обозначают также как Carry Flag). Если при сложении происходит перенос, то выход CO следует еще дополнительно инвертировать.

При вычитании данное дополнительное инвертирование не обязательно. Carry out определяет знак.

· Подсоедините выход CO к светодиоду.

· Проведите операцию сложения в таблице 10.2.1.2 и проверьте результат.

· Из таблицы 10.1.3.1 установите управляющую информацию для вычитания A – B и занесите ее в таблицу 10.2.1.3.

· Подсоедините управляющий вход арифметико-логического устройства с клавиатурой ввода данных.

· Проведите операцию вычитания в таблицах 10.2.1.4 и 10.2.1.5 и объясните результаты.

A	-
B

Таблица 10.2.1.4 Вычитание для A > B

A	-
B

Таблица 10.2.1.5 Вычитание для A < B

Вопрос 1: Создайте признак нуля (Zero Flag ), это значит, что в случае, если результатом операции будет «0», та на табло будет высвечиваться «1» (выход P=Q арифметико-логического устройства не используется). В данной рамке нарисуйте схему (рисунок 10.2.1.2).

Ответ:

Рисунок 10.2.1.2 Признак нуля

Примечания:

10.2.2 АЛУ с аккумулятором

❒ Эксперимент 1:

Операнд А

Операнд В

Согласно рисунку 10.2.2.1 создайте схему, которая обеспечит работу арифметико-логического устройства с аккумулятором.

Промежуточное ЗУ

4-разрядное АЛУ

Выбор функции

Аккумулятор

Вывод результата

Рисунок 10.2.2.1 Арифметико-логическое устройство с аккумулятором

Ход работы:

· Сначала дополните все необходимые соединения в схеме (рисунок 10.2.2.2).

· Создайте с помощью Digital Trainingssystem схему. Подсоедините входы для операнда В к кодирующему переключателю.

· Согласно таблице 10.2.2.1 проведите все операции и запишите результат. Установите необходимые управляющие сигналы для арифметико-логического устройства.

Обратите внимание на то, что операнд А устанавливается на кодирующем переключателе перед каждой операцией и загружается в аккумулятор с помощью управляющего сигнала для «Заряда» и с помощью тактового импульса. После заряда операнд А кодирующего переключателя следует установить снова на «0». Затем на арифметико-логическом устройстве устанавливаются необходимые управляющие сигналы, а на кодирующем переключателе устанавливается операнд В. С помощью тактового импульса в арифметико-логическом устройстве проводится подсчет.

· Указание: для всех операций действительно A = 9 и B = 5