11 – Laboratoriya ishi Arifmetik-mantiq qurilmalarini tadqiq etish. Ishdan maqsad

11 – Laboratoriya ishi
Arifmetik-mantiq qurilmalarini tadqiq etish.
Ishdan maqsad: Berilgan funksiyani amalga oshiruvchi kombinatsion sxemalarni
loyihalashtirish:
Arifmetik- mantiqiy qurilmalar, dasturlanuvchi matritsalarlarni
ishlash prinsiplarini o‘rganish va ularni
Multisim-8 dasturi yordamida tekshirish.
Boshlang‘ich ma’lumotlar
Arifmetik - mantiqiy qurilma (AMQ) raqam kodlari ustida amallar bajarishga
mo‘ljallangan. AMQda odatda arifmetik, mantiqiy va maxsus arifmetik amallar
bajariladi. Arifmetik amallarga qo‘shish, ayirish, ko‘paytirish, bo‘lish
va son
modullarini ayirish amallari mantiqiy amallarga kodlarning tengligini aniqlah
maqsadida bir-biriga taqqoslash, ko‘p xonali ikkili so‘zlar ustida bajariladigan
diz’yunktsiya va konyunktsiya amallari; maxsus
arifmetik amallarga siljitih,
normallashtirish, butun sonlar ustida bajariladigan amallar va h,. kiradi.
Arifmetik qo‘shuv-ayiruv amalini bajarishga mo‘ljallangan kirishlarga ega
bo‘gan AMQ tuzilma sxemasi 56-rasmda keltirilgan. Soddalik uchun ikki razryadli
sonlar bilan ishlaydigan qurilma sxemasi keltirilgan. Ayirish kamayib boruvchi
X
larni qo‘shib borish va qo‘shimcha
Y ayiriluvchi kodi yordamida amalga oshiriladi.
Bunday usul yordamida avval ko‘rib o‘tilgan jamlagichlar asosida ayiruv
amalini bajarish ham mumkin. Manfiy ikkilik sonning qo‘shimcha
kodini
hosil qilish uchun quyidagi qoidalar qo‘llaniladi:
ishorasidan tashqari barcha razryadli raqamlar inverslanadi (
0 ni
1 ga va
1 ni
0 ga o‘zgartirish yordamida);
invreslangandan so‘ng kichik razryadga bir uzatiladi.
Bu vaqtda natija ishorasi hosil bo‘lgan kodning katta razryadi bilan aniqlanadi.
Sxema ikkita bir xil qo‘shuv-ayiruv blokidan (ikki razryadli qo‘shiluvchilar
uchun) tashkil topgan. Har bir blok
EMAS invertori, ikkita kirishli
VA elementi,
murakkab
2YOKI-2VA elmenti va bir razryadli jamlagich SM dan iborat.
Qo‘shuv amalini bajarish uchun «
+» kirishga mantiqiy bir signali
berilishi
kerak. Qurilma chiqishidan qo‘shiluv natijasiga teng signallar va o‘tkazish signali
olinadi.
Ayiruv amalini bajarish uchun «
—» kirishga mantiqiy bir signali berilishi
kerak. Bu vaqtda jamlagichning «b» kirishiga kamayuvchining to‘g‘ri kodi beriladi.
56-rasm. Ikki razryadli ikkilik sonlarni arifmetik qo‘shish va ayirish
amallarini bajaruvchi AMQ sxemasi
Shunday qilib, sxemaning chiqishida ikki sonning yig‘indisini yoki ayirmasini
olish mumkin. Amal turi boshqaruv signalining qiymatiga bog‘liq bo‘ladi.
Kompyuter sxemalarini yaratishdagi istiqbolli usullardan biri katta integral
sxemalar (KIS) texnologiyasini qo‘llashdir.
Bu usul sxemalarning massalari,
gabaritlari va qiymatlarini kamaytirish bilan birga, ishonchliligini ancha
oshirishga imkon beradi. KISlarning narxi ishlab chiqarishning seriyaliligi
darajasiga ko‘p jixatdan bog‘liq. Ishlab chiqarishning seriyaliligi darajasi o‘z
navbatida belgilangan to‘zilmali sxemalar bajara oladigan vazifalar ko‘lami bilan
belgilanuvchi KISlarning universalligiga bog‘liq. KIS va O‘KISlarni qo‘llash
ularning maxsus xossalaridan kelib chiqqan holda quyidagilarga imkon beradi:
• ishonchlilik va tezkorlikni oshirish;
• iste’mol quvvati va o‘lchovlarini kamaytirish;
• yoki iste’mol quvvati va o‘lchamlari o‘zgarishsiz
qolgan holda,
apparaturaning funktsional imkoniyatlarini kengaytirish.
KISlar asosida Bo‘l funktsiyalarining har xil tizimlarini amalga oshirish
uchun, ya’ni har xil kombinatsion sxemalarni qurish uchun maxsus muntazam
to‘zilmalardan - dasturlanuvchi mantqiy matrisalar
(DMM)dan foydalaniladi.
Dasturlanuvchi doimiy xotira qurilmalari (DDXQ) va dasturlanuvchi mantiqiy
matritsalar (DMM) ISlarning birinchi dasturiy foydalanuvchilari bo‘lib
hisoblanadilar. Bu erda DMM DDXQning bir turi hisoblanadi.
Tanlangan ish algoritmi uchun sozlashga(dasturlashga) tayyor mantiqiy KIS
sodda mantiqiy integral sxema (SMIS) deb ataladi.
SMISlarni uch xil usul bilan sozlash (dasturlash) mumkin:
• VA matritsasini o‘zgartirmasdan turib, YOKI matritsasining tuzilmasini
dasturlash;
• YOKI matritsasini o‘zgartirmasdan turib, VA matritsasi-ning tuzilmasini
dasturlash;
• ikkala matritsa tuzilmasini dasturlash.
DMM signallarning bir tomonlama, ya’ni M
1
matritsada
istalgan vertikal
zanjirdan gorizontal zanjirga, M
2
matritsada esa istalgan gorizontal zanjirdan
vertikal zanjirga uzatilishini ta’minlovchi elektr elementlarining to‘liq to‘plami
yordamida quriladi. Bunday ulanishlar
diod yoki
tranzistorlar orqali amalga
oshiriladi (rasmda bu ulanishlar nuqtalar yordamida ko‘rsatilgan).
Axborotni
DMMga matritsalarning gorizontal va vertikal zanjirlari orasida bog‘lanish
o‘rnatish yo‘li bilan kiritiladi. Bu jarayon
matritsalarni dasturlash deb yuritiladi.
Dasturlash usuli bo‘yicha maskali va elektr dasturlanuvchi hamda qayta
dasturlanuvchi DMMlar farqlanadi. Maskali dasturlanuvchi DMMda axborot
kiritish matritsa zanjirlariga diodlar yoki tranzistorlarni ulash yo‘li bilan bajariladi.
Buning uchun matritsalarning mos qismlari maska (shablon) orqali metallashtiriladi.