Курсовая работа

На тему:

«Разработка арифметико-логического устройства, выполняющего операции сложения и вычитания в прямом двоичном коде»

Запорожье 2010 г.

Реферат

В данном курсовом проекте производится разработка управляющего автомата реализующего функции устройства для выполнения сложения и вычитания в прямых кодах с учетом знака операндов и знака операции, каноническим методом структурного синтеза цифровых автоматов.

Рассмотрен абстрактный цифровой автомат Мили заданного устройства, алгоритм его работы, таблицы прошивки и возбуждения постоянного запоминающего устройства, составлены функции возбуждения. Также составлены функциональная и электрическая принципиальная схемы.

Арифметико-логическое устройство, алгоритм, абстрактный автомат, граф автомата, таблица переходов-выходов, кодирование, ПЗУ, таблица возбуждений ПЗУ, функция возбуждений ПЗУ, структурная схема, схема электрическая принципиальная.

цифровой устройство автомат алгоритм

Введение

Логические устройства, работающие с цифровым сигналом получили широкое применение в электронике. Стали развиваться науки связанные с цифровыми устройствами: «Цифровая схематехника», «Цифровые автоматы».

Основой всех цифровых устройств являются простейшие логические элементы, выполняющие простейшие логические операции алгебры-логики. Все более сложные цифровые устройства можно представить в виде простейших устройств – логических элементов. Конструирование электронных схем и эффективное применение цифровых устройств невозможно без представлений о принципах их действия и основных параметрах.

Структурная схема любого ЦА состоит из трех частей: запоминающей части с дешифратором, схемы формирования сигналов возбуждения триггеров запоминающей части, схемы формирования выходных сигналов.

ЗУ с дешифратором содержит тригерный регистр, на котором могут размещаться всевозможные числа, соответствующие требуемым состояниям. Дешифратор расшифровывает число в нужный сигнал состояния, индекс которого совпадает с величиной числа. Входные сигналы, множество которых обозначено через Х, сигналы состояний, множество которых обозначено через S, используются для формирования сигналов возбуждения триггеров, как для автоматов Мили, так и для автоматов Мура, а также для формирования выходных сигналов автоматов Мили.

1. Выполнение операций сложения, вычитания в двоичном коде

Сложение чисел, представленных в двоичном коде, выполняется поразрядно, начиная с младшего разряда. В результате сложения двух первых кодов слагаемых Xo, Yo получается первый разряд суммы Sо и код переноса Pо в следующий разряд. В следующих разрядах код Si будет определяться с учетом переноса из соседнего младшего разряда:

  7 0111 5 0101

+ ── + ─────

      12 1100

Операция Вычитания в ЭВМ выполняется, так же как и сложение, но при этом отрицательные числа представляются в дополнительном или обратном коде. Смысл перевода отрицательных чисел из прямого в дополнительный и обратный коды поясним на примере с десятичными числами.

Допустим, требуется сложить числа X1=76 и X2=-58. Заменим код отрицательного слагаемого X2 его дополнением до 100, так чтобы [X2] доп=100+X2=42. ............