درخواست مدار جمع دو عدد چهار بیتی توسط ALU

[mohsenfokoli]

سلام متخصصان گل
امروز استاد ما در کلاس مدار منطقی گفت که با استفاده از ALU مداری طراحی کنیم تو proteus که چهار بیت ورودی A و چهار بیت ورودی B با هم جمع-تفریق و ضرب شوند.
اینم گفته روش کاره مدار:
ورودی
00 A+B
01 A-B
10 A+B-
11 A.B
گفته که از مالتی پلکسر استفاده کنیم و از هیچ IC جمع کننده استفاده نکنیم(یعنی از مدار معادلش با AND OR استفاده کنیم) بعدخروجی و ورودی هم 7 SEG باشه

از اینجا که من رشتم برق قدرته نمیدونم چی کار باید بکنم 2 نمره هم داره

تو رو خدا هرکی میدونه کمک کنه

 

[iman28aban]

سلام، شما برای پیاده سازی عملیات ریاضی برای 4 عدد بیت دقیقا به IC از خانواده TTL به نام 74181 نیاز داری.
این IC در واقع یک ALU یا Arithmetic Logic Unit هست که وضیفه اش محاسبه عملیات ریاضی و منطقی است.
باید چند پارامتر رو دقیقا مشخص کنید:
1) برای جمع کردن، آیا ورودی carry هم در نظر گرفته شود؟
2) برای جمع کردن، آیا خروجیcarry هم در نظر گرفته شود؟
3) برای تفریق کردن، آیا ورودی borrow هم در نظر گرفته شود؟
4) برای تفریق کردن، آیا خروجی borrow هم در نظر گرفته شود؟

 

[iman28aban]

لینک datasheet برای IC رو هم برای شما می گذارم:
http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheet/philips/74HC181N3.pdf
ابتدا صفحه 2 رو کامل مطالعه کنید.
سپس بخش pin description در صفحه 4 رو ببینید.
حالا وقت آن رسیده که به جدول mode های کاری این IC سر بزنید. صفحه 5 از datasheet دو جدول سمت چپ(ورودی و خروجی Active High) و راست(Active LOW) هست.
برای جدول سمت چپی، در صورتی که پایه M یا مود HIGH منطقی باشد، 16 عملیات منطقی بدون در نظر گرفتن carry هر کدام از بیت ها انجام می شود.

 

[iman28aban]

به ترتیب ورودی های مورد نظر

00 A+B -> باید ورودی مود M در حالت LOW قرار گیرد و پایه های MODE SELECT هم در حالت 0001
​

01 A-B -> در واقع همان A + B است که منظور از B همان NOT شده B است. -> باید ورودی مود M در حالت LOW قرار گیرد و پایه های MODE SELECT هم در حالت 0010
​

10 A+B- -> در واقع همان A + B است -> باید ورودی مود M در حالت HIGH قرار گیرد و پایه های MODE SELECT هم در حالت 1000
​

11 A.B -> باید ورودی مود M در حالت HIGH قرار گیرد و پایه های MODE SELECT هم در حالت 1011
​

نتیجه هر یک از عملیات ​

4 بیتی​

فوق بر روی پایه های ​

9 تا 13​

که با نام ​

F0 تا F3​

مشخص شده اند قرار خواهد گرفت.
​

برای ترکیب کردن خروجی هر کدام از 4 عمل ریاضی فوق که هر کدام نیز بر روی چهار بیت اعمال می شود، لازم است از دیکودر و گیت های منطقی استفاده شود.
به عنوان مثال برای چهار عمل که بر روی دو بیت A0 و B0 انجام می شود و خروجی نیز بر روی F0 اعمال می شود، با توجه به این که پایه های ورودی در هر یک از حالت های 00، 01، 10 و یا 11 باشد(به عنوان مثال در حالت 11 یعنی ضرب دو بیت) باید ورودی M رو در حالت HIGH قرار داده و همزمان ورودی های SELECT را هم در حالت 1011 قرار داد. فلذا در صورت استفاده از هر چهار عمل منطقی ذکر شده، باید از یک دیکدر 2x4 استفاده شود که ورودی دیکدر همان حالت های 00، 01، 10 و یا 11 باشد و هر کدام از خروجی ها را متناظرا به چهار ورودی SELECT و همچنین ورودی M (همراه با گیت های NOT در صورتی که نیاز باشد هر کدام را LOW کنید) متصل خواهید کرد.