2.4. Арифметико-логическое устройство (алу)

(микросхема К155ИП3)

  Соответствие выводов микросхемы К155ИП3 светодиодам испытательного стенда показано на рисунке 2.11, а условное обозначение микросхемы - на рисунке 2.12.

 

Задания:

1.    Вставить печатную плату с микросхемой К155ИП3 в разъем испытательного стенда.

2.    Подключить испытательный стенд к источнику постоянного напряжения 5 В с соблюдением полярности (провод в изоляции красного цвета подсоединяют к выводу "+" источника).

 

3.    Проверить работу арифметико-логического устройства в соответствии с приведенной ниже таблицей (число выполняемых заданий указывается преподавателем).

Функции, реализуемые арифметико-логическим устройством для режима положительной логики (логической "1" соответствует высокий уровень напряжения, логическому "0" – низкий) приведены в таблице:

Арифметико-логическое устройство на микросхеме К155ИП3 выполняет 32 различных операции: 16 при М=0 и 16 при М=1.

Для управления арифметико-логическим устройством в составе ЭВМ в команде должно быть выделено 5 двоичных разрядов: четыре разряда для хранения управляющих сигналов S0-S3 и один для хранения сигнала М.

2.11. Динамическая индикация

Принцип динамической индикации изучается на многоразрядном индикаторе ИВ-18, выполненном в цилиндрическом стеклянном баллоне. Размер информационного поля индикатора ИВ-18 составляет 10,5 х 81,8 мм. Индикатор имеет 9 триодов с общим катодом прямого накала, что позволяет обеспечить индикацию служебных знаков и восьми цифровых разрядов.

Принцип индикации цифры одного из разрядов заключается в следующем. Катод прямого накала является источником электронов. Электрическое поле управляющей сетки ускоряет электроны, которые, пролетая через редкую сетку, достигают тех анодов-сегментов, на которые подано анодное напряжение. Электроны, попадая на люминофор, нанесенный на аноды-сегменты, вызывает их свечение. На аноды-сегменты и управляющую сетку подводится относительно катода положительное напряжение величиной около 30 В в статическом и около 50 В в импульсном режимах работы.

Для сокращения числа выводов одноименные аноды-сегменты во всех разрядах электрически соединены между собой внутри каждого индикатора и имеют общие выводы. Сетка каждого разряда имеет отдельный вывод. Индикатор имеет 22 вывода, которые расположены с одной стороны цилиндрического баллона. Один цифровой разряд представляет собой набор 7 сегментов в виде восьмерки и отдельно расположенный десятичный знак. Для индикации одного разряда в статическом режиме необходимо включить напряжение накала, подать положительное напряжение на соответствующие нужной цифре аноды-сегменты и напряжение на управляющую сетку триода данного разряда. В режиме динамической индикации в какой-то момент времени напряжение подается сразу на все одноименные аноды-сегменты и на управляющую сетку одного из разрядов. Наблюдается свечение, если подано положительное напряжение. Аноды-сегменты остальных триодов в данный момент времени не светятся, т.к. эти триоды работают в диодном режиме. Число электронов, попадающих в диодном режиме на аноды, недостаточно для хорошо видимого свечения люминофора. Для высвечивания на индикаторе многоразрядного числа на управляющие сетки последовательно во времени подается положительное напряжение с одновременной подачей положительного напряжения на аноды-сегменты, соответствующие нужной цифре. Для исключения мерцания изображения частота смены информации на одном разряде должны быть не мене 50 Гц.

Блок-схема устройства для изучения принципа динамической индикации показана на рисунке 2.34. На входы Х4, Х3, Х2, Х1 блока управления анодами индикатора подается информация в коде 8-4-2-1 об индицируемой цифре, а на входы Y4-Y1 блока управления сетками индикатора - информация в коде 8-4-2-1, которая определяет, какой разряд индикатора светится в данный момент. Соответствие входов Х4-Х1, Y4-Y1 устройства для изучения принципа динамической индикации светодиодам испытательного стенда показано на рисунке 2.35.  

 

Задания:

1.    Соединить плату устройства для изучения принципа динамической индикации через промежуточный разъем с испытательным стендом.

2.    Подключить испытательный стенд к источнику постоянного напряжения 5 В с соблюдением полярности (провод в изоляции красного цвета подсоединяют к выводу "+" источника). Подать постоянное напряжение 30 В на устройство для изучения принципа динамической индикации.

3.    Продемонстрировать работу индикатора в статическом режиме и последовательность работы индикатора в динамическом режиме.

Нарисовать схему подключения четырех мультиплексоров к входам Х4-Х1 устройства для изучения принципа динамической индикации и схему для подключения счетчика к входам Y4-Y1.