ساخت و طراحی یک alu

[mehrdad22]

سلام خدمت تمام دوستان عزیز انجمن

من برای پروژه ام لازم دارم تا یک alu ساده 4 بیتی که از سه واحد زیر تشکیل شده رو بسازم

واحد محاسباتی
واحد منطقی
واحد شیفت

هرکدام از این هارو جداگانه بلدم و مدارهاشون رو هم میدونم چه شکلیه ، خود alu هم که جمع شده این سه مدار هستش و در کل میدونم چطور کار میکنه ولی برای طراحی این ها تجربه و اطلاعات کافی رو ندارم

در نت هم جستجوهای زیادی داشتم ولی مطلبی در این مورد پیدا نکردم

از دوستان تقاضا دارم که راهنمایی بکنن
با تشکر

[mehrdad22]

سلام به دوستان

من قسمت محاسبه alu رو مدارش رو طراحی کردم ، و همین رو هم بتونم درست کنم باز نصف نمره رو میگیرم

عملکرد مدار به این صورته که به خروجی امون led بسته شده و روشن شدن هر led نشون دهنده اینه که بیت مورد نظر 1 هستش و درغیراینصورت 0

یعنی اگه مثلا دوتا led اولی روشن باشه و سه تای بعدی خاموش نشان دهنده اینه :
00011

فقط الان تنها مشکلی که دارم اینه که فوت پرینت المان هایی مثل مالتی پلکسر 1*4 که توی نقشه هم وجود داره نیست و من نیمتونم الان بدون فوت پرینت پی سی بی بکشم

از دوستان هستن که فوت پرینت این قطعات رو داشته باشن؟؟

اصلا کلیه المان هایی که توی کامپوننت fpga هستن فوت پرینت ندارن ،

ممنون اگه کمک کنید

******* دانلود مدار **********

راهنمای دانلود : بعد از کلیک کردن روی گزینه دانلود مدار 30 ثانیه صبر کنید بعد یه دگمه با عنوان دانلود فایل ظاهر میشه روش کلیک کنید بعد از کلیک روی این دگمه یه صفحه میاد که یه لینک آبی رنگ میده که با کلیک روی اون دانلود آغاز میشه

[farshid.62]

درود

فکر می کنم دچار اشتباه شدی.
اگه می خوای با FPGA کار کنی، فقط نیاز به یه فوت پرینت داری و اون هم قطعه FPGA هست و فوت پرینت بقیه قطعات بی معنی هست. در واقع قطعات داخل FPGA هستند.
اگر می خوای مدارت رو به صورت مجزا ببندی اونوقت نیاز به فوت پرینت قطعات استفاده شده داری. اون هم قطعات مشخص. مثلا برای and از 7408 استفاده می کنی و فوت پرینت مربوط به اون رو قرار میدی.
اگه با FPGA کار کنی نیاز به سخت افزار برای تست نیست و خود نرم افزار شبیه ساز داره.

[mehrdad22]

درود

فکر می کنم دچار اشتباه شدی.
اگه می خوای با FPGA کار کنی، فقط نیاز به یه فوت پرینت داری و اون هم قطعه FPGA هست و فوت پرینت بقیه قطعات بی معنی هست. در واقع قطعات داخل FPGA هستند.
اگر می خوای مدارت رو به صورت مجزا ببندی اونوقت نیاز به فوت پرینت قطعات استفاده شده داری. اون هم قطعات مشخص. مثلا برای and از 7408 استفاده می کنی و فوت پرینت مربوط به اون رو قرار میدی.
اگه با FPGA کار کنی نیاز به سخت افزار برای تست نیست و خود نرم افزار شبیه ساز داره.

سلام
ممنون از پاسختون

من از نرم افزارهای مخصوص fpga مثل HDL , VHDL استفاده نمیکنم، دارم با آلتیوم کارمیکنم ، این قطعاتی رو هم که گفتم ، مثلا MUX و FA داخل کتابخانه Milssicalence devide FPGA هستن و المان های مجزایی هستن ولی فوت پرینت ندارن.

قسمت محاسباتی ALU رو با پروتئوس شبیه سازی کردم (پیوست شده) ولی الان مشکل توی ساختن سخت افزاری اون هستش.

[shahrivar88]

اگر مشکل شما کشیدن پی سی بی است خب باید کتابخانه های مورد نیاز تون رو از اینترنت برای آلتیوم پیدا کنید

[sobhan537]

سلام...
مهندس مهرداد واقعا ممنون که نقشه و شبیه سازی مدارتون رو اینجا قرار دادید...
مهندس من میخوام مداری طراحی کنم که شامل واحد محاسباتی و منطقی 8 بیتی باشه. مهندس اگه میشه راهنمایی کنید باید چیکار کنم و چه تغییراتی در مدار شما بدم؟
ممنون...

[mehrdad22]

سلام...
مهندس مهرداد واقعا ممنون که نقشه و شبیه سازی مدارتون رو اینجا قرار دادید...
مهندس من میخوام مداری طراحی کنم که شامل واحد محاسباتی و منطقی 8 بیتی باشه. مهندس اگه میشه راهنمایی کنید باید چیکار کنم و چه تغییراتی در مدار شما بدم؟
ممنون...

سلام مهندس

ممنون
شما اول بگید که نحوه کار این مداری که با پروتئوس شبیه سازی شده رو فهمیدید؟
من توی این مدار دیپ سوئیچ استفاده کردم ، برای اعمال 0 و 1 به مدار

خب وقتی شما بفهمید که واحد محاسباتی 4 بیتی چطور کار میکنه درک اینکه 8 بیتی چطوریه خیلی راحته
من توی این مدار از دیاگرام مالتی پلکسر استفاده نکردم ، به خاطر همین مدار شلوغ نمایش داده میشه

ساخت 8 بیتی همین مدار خیلی راحته ،
ساده ترین راه : فقط کافیه بجای 4 تا مالتی پلکسر 8 تا مالتی پلکسر بذاری
و به جای 4 تا فول ادر هم 8 تا فول ادر بذاری
دیپ سوئیچ ها هم که به طبع مدار افزایش پیدا خواهند کرد
led هارو 9تا میکنی
ورودی ها هم که 8 تا a و 8 تا b میشن
خروجی امون هم که از D0 تا D7 میشه و یه Cout

[sobhan537]

سلام...
مهندس راستشو بخوای من فعلا مدار شما رو خوب درک نکردم. برای فهمیدن مدار چندتا سوال داشتم، اگه پاسخ بدید ممنون میشم:
1- واحد محاسبات فقط عمل جمع و تفریق رو انجام میده یا ضرب و تقسیم هم میتونه انجام بده؟
2- واحد منطق کارش چیه؟
3- کار اون سه تا دیپ سوئیچ دوتایی چیه؟
4- مگه alu شما 4بیتی نیست؟ پس چرا برای ورودی های a و b از دیپ سوئیچ 8تایی استفاده کردید؟
5- full adder آی سیش تو بازار آماده هست؟
6- شما چرا در شبیه سازی پروتئوس از گیتهای and و or و آی‏سی 4008 استفاده کردی و از مالتی پلکسر و فول‏ادر استفاده نکردی؟

[mehrdad22]

سلام بابت تاخیر معذرت میخوام

من توی این مدار همونطور که گفتم از بلاک مالتی پلکسر استفاده نکردم و خودم با استفاده از 4 تا and و یه or که ساختار داخلی یه بلاک مالتی پلکسر هست ، مالتی پلکسر رو شبیه سازی کردم
اون سه تا دیپ سوئیچ 2 تایی که در پایین هستش ، دوتای سمت چپی که کنار هم قرار دارن برای سلکتورهای s0 , s1 هستش، همونطور که در مدار هم مشخصه به s1,s0 وصل شده ان ، و اونیکی دیپ سوئیچ هم که Cin هستش
هریک از این دیپ سوئیچ ها میتونن 2 تا حالت ایجاد کنن، که در مجموع این حالت ها میشه دو به توان 3 حالت یعنی 8 حالت مختلف ما با این سه تا دیپ سوئیچ میتونیم ایجاد کنیم به شرح زیر

000 جمع
001 جمع با نقلی
010 تفریق با قرض
011 تفریق
100 انتقال A
101 افزایش A
110 کاهش A
111 انتقال A

لیست کارهایی که واحد محاسبه میتونه انجام بده (در این مداری که من شبیه سازی کردم)
نکته : 000 یعنی اینکه ---> S0=0, S1=0, Cin=0
این از کار واحد محاسبه
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
ولی حالا پرسیدی که واحد منطق چیکار میکنه :
AND
OR
XOR
NOR
XNOR
NANA
صفر کردن
متمم کردن A
متمم کردن B
انتقال A
انتقال B
و چند تا عمل دیگه که بیشتر بستگی به مدار ایجاد شده داره
ولی پرکاربردترین واحد منطق از یه دیاگرام خیلی ساده ای ایجاد شده که چهار تا عمل انجام میده :
AND
OR
Xor
متمم
که اگه خواستی بگو بیشتر و همراه با شکل توضیح میدم

این مداری که من گذاشتم فقط واحد محاسبه از یک ALU هستش
اون دیپ سوئیچ ها که 8 تایی هستن میبینی که یکی در میون یکی به مثبت و دیگری به منفی وصل شدن ، برای اعمال 0 و 1
میتونی بجا دیپ سوئیچ یه چیز دیگه ای بذاری من چیزی به ذهنم نرسید دیپ سوئیچ گذاشتم

فول ادر باید تو بازار باشه آماده اش
من از مالتی پلکسر استفاده نکردم چون توی پروتئوس نبود و خودم با گیت اند و اور ساختار مالتی پلکسر رو پیاده کردم، کافیه برای درکش ساختار داخلی مالکتی پلکسر رو نگاه کنی

از فول ادر استفاده کردم همون 4008 خودش یه فول ادر 4 بیتی دابل هستش دیگه

[farzad_1354]

با سلام و خسته نباشید
یک پروژه توی آز معماری کامپیوتر به ما دادن برای طراحی مدار ای سی 74181 و چند تا LED و DIP Switch اگه یکی از دوستان لطف کنه بگه چطوری اینو روی Bread Board طراحی کنم ممنون میشم من کلا از مدار چیز زیادی نمی دونم

[sadeghbakhshi]

با سلام و خسته نباشید
یک پروژه توی آز معماری کامپیوتر به ما دادن برای طراحی مدار ای سی 74181 و چند تا LED و DIP Switch اگه یکی از دوستان لطف کنه بگه چطوری اینو روی Bread Board طراحی کنم ممنون میشم من کلا از مدار چیز زیادی نمی دونم

کار چندان سختی نیست
چندا ردیف ترمینال هست که کنار هم قرار گرفته شما وقتیکه IC رو روی اون شکاف وسط قرار میدی
نصف iC میوفته بالا نصفش میاد پایین دو تا خط دراز هم بالا و پایین داری که اون ها هم به هم متصلند
فقط توجه داشته باش این برد برد بزرگها از 4 تا ردیف بالا داره 4 تا هم پایین
این هم چندتا عکس



قربون کیفیت برم

[a.1290]

سلام دوستان من مدار کامل واحد محاسباتی رو میخواستم در محیط Proteus
لطفا کمک کنید تو رو خدا

[nanit]

کسی بلده ی alu هشت بیتی ک دو تا هشت بیت رو بخونه و add/or/not/xor/sub/sum رو انجام بده فقط مدارشو طراحی کنه ؟ ممنون میشم جواب بدین

[rozeh]

کسی بلده ی alu هشت بیتی ک دو تا هشت بیت رو بخونه و add/or/not/xor/sub/sum رو انجام بده فقط مدارشو طراحی کنه ؟ ممنون میشم جواب بدین

اینترنت پر از ALUهای با زبان VHDL و یا Verilog هستش. جستجو کنید. فکر کنم بعد از سنتز کردن بتونید مدارشو ببینید و با الگو برداری از اون کارتون رو انجام بدید.