7.2 Регистровая алу разрядно-модульного типа

Рисунок 7.7 - Регистровая АЛУ разрядно-модульного типа

1. 4-х разрядное комбинационное АЛУ

2. все RG тоже 4-х разрядные

3. рг₂ обеспечивает прием, хранение, сдвиг влево, сдвиг вправо, заем

4. М₃ - обеспечивает прием информации в pr₁ либо от внутрисистемной шины, либо от внешнего устройства.

В состав данного РАЛУ входят:

- информационные шины:

1. входные: от ВУ, р₀, ISL, ISR.

2. выходные: ВУ, р₄, F₁¹, D₁¹, OSL, OSR.

- шины управления:

S - управляющее слово,

М - модификатор,

Vo = {O - хранение, 1 - запись информации}

V₁,V₂ = {00 - хранение, 01-ASL, 10-ASR, 11 – запись}

^W/_R – {00 - хранение (чтение), 1 - запись}

V₃ = {00 - хранение, 1 - запись}

AM = {0 - чтение из внутрисистемной магистрали, 1 - чтение из ВУ}

- цепь синхронизации:

передний фронт - формирование управляющего слова задний фронт -запись в RG

Для использования РАЛУ необходимо решить две задачи:

1. показать как наращиваются разрядности обрабатываемых слов,

2. определить набор операций реализуемых данным РАЛУ.

7.3 Наращивание разрядности обрабатываемых слов

При этом разрядность РОН, Pr₁и АС автоматически увеличивается в n раз, где n - число секций. Для того, чтобы увеличить разрядность Рг₂ и АЛУ необходимо сформировать цепи по сдвигу и переносу.

Рисунок 7.8 - Наращивание разрядности

Управляющие сигналы для всех секций РАЛУ наращиваются параллельно, а разрядность обрабатываемых слов последовательно.

7.4 Однокристальные ралу

В данной структуре добавлены цепи по сдвигу и цепи по переносу. Цепи по сдвигу включают в себя: V1, Т2, V4, V3. Когда необходимо осуществить ASL число с удвоенной разрядностью точности, младшую часть числа заносим в Рг₂, выбираем V₁V₂ = {01} (ASL), сигнал L₂ выбирается = 0. Через коммутатор V2 выдвинутый старший разряд младшей части числа поступает на вход триггера Т2 и с получением сигнала L₃ фиксируется в данном триггере L₃ = 1 - тактовой частоты проходят на вход триггера. С триггера Т2 информация поступает на коммутатор V3, который управляется сигналом L4. Если L4 = 1, то информация с триггера Т2 поступает на вход сдвига Рг₂. Т.о. получается кольцевой сдвиг. Со сдвигом на один такт.

Рисунок 7.13 - Однокристальное РАЛУ

Если L4 = 0, то информация в Рг₂ поступает от внешнего источника. В следующем такте в Рг₂ заносится старшая часть сдвигаемого числа, происходит сдвиг информации с добавлением к нему информации, хранившейся в триггере Т2.

Цепи связи по переносу в себя включают: V5, Т1, VI.

Для того, чтобы сложить два числа с удвоенным разрядом точности, младшие части данных чисел записываются в Рr₁ и Рг₂. Данные младшей части поступают на вход АЛУ, в котором происходит их сложение. В результате получается сам результат и разряд переноса. Результат фиксируется в РОНе или в АС, а перенос фиксируется в триггере Т1 (благодаря сигналу р). (если р = 1, то происходит фиксация переноса, если р=0, то в триггере Т1 хранится предыдущее состояние, а значение переноса игнорируется). С триггера Т1 значение переноса поступает на коммутатор V1, который благодаря управляющему сигналу L1 выбирает источник значения переноса (направление), (если L1 = 0, то берется внешний перенос. Если L1 = 1, то берется значение переноса из триггера Т1). В следующем такте в Pr₁ и Рг₂ заносятся старшие части числа. При их сложении к ним добавится разряд переноса из триггера Т1.