計算機組成原理-計算機的邏輯部件_第1頁
計算機組成原理-計算機的邏輯部件_第2頁
計算機組成原理-計算機的邏輯部件_第3頁
計算機組成原理-計算機的邏輯部件_第4頁
計算機組成原理-計算機的邏輯部件_第5頁
已閱讀5頁,還剩14頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權,請進行舉報或認領

文檔簡介

第二章計算機中常用的邏輯部件1一、加法器

不考慮進位輸入時,兩數(shù)碼Xn、Yn相加稱為半加器;若考慮低位進位輸入Cn-1相加,則稱為全加器。全加和Fn和進位輸出Cn的表示式分別為:

Fn=XnYnCn-1+XnYnCn-1+XnYnCn-1+XnYnCn-1

Cn=XnYnCn-1+XnYnCn-1+XnYnCn-1+XnYnCn-12簡單串行級聯(lián)的4位全加器3

將4個全加器相連可得4位加法器,但其加法時間長。因為位間進位是串行傳送的,本位全加和Fi必須等低位進位Ci-1來到后才能進行,加法時間與位數(shù)有關。只有改變進位逐位傳送的路徑,才能提高加法器工作速度。較好解決辦法之一是采用“超前進位產(chǎn)生電路”來同時形成各位進位,從而實行快速加法,稱這種加法器為超前進位加法器。4并行進位

分析進位邏輯表達式,可將Ci改寫為以下形式:Ci=AiBiCi-1+AiBiCi-1+AiBiCi-1+AiBiCi-1

Ci=AiBi+AiCi-1+BiCi-1=AiBi+(Ai+Bi)Ci-1

令Gi=AiBi

令Pi=Ai+Bi

則Ci=Gi+PiCi-1其中:

Gi=Xi·Yi

稱為進位產(chǎn)生函數(shù)

Pi=Xi+Yi

稱為進位傳遞函數(shù)

Gi的意義是:當Xi、Yi

均為“1”時定會產(chǎn)生向高位的進位。Pi的意義是:當Xi和Yi中有一個為“1”時,若同時低位有進位輸入,則本位也將向高位傳送進位。5四級進位信號的邏輯表達式C1=G1+P1C0C2=G2+P2C1=G2+P2(G1+P1C0)=G2+P2G1+P2P1C0同理C3=G3+P3C2

=G3+P3G2+P3P2G1+P3P2P1C0C4=G4+P4C3=G4+P4G3+P4P3G2+P4P3P2G1+P4P3P2P1C067并行進位的優(yōu)點是速度快,但線路較復雜。隨著位數(shù)的增加,進位形成邏輯的輸入變量增加,門的輸入端要增多,以致在實際構成時發(fā)生困難。因此,考慮到實際邏輯電路和工程實踐的現(xiàn)實性,一般將加法器分成若干組。隨著組內(nèi)進位邏輯與組間傳遞邏輯的不同選擇,形成了多種進位鏈結構。常見的兩種是組間串行和組間并行。8單重分組跳躍進位以16位加法器為例。這種加法器可分為四組,每組四位,組內(nèi)采用并行進位結構,組問則采用串行進位傳送結構,這種方法稱為單重分組跳躍進位。整個16位加法器將有四套結構相同的小組組內(nèi)進位鏈,結構的規(guī)整有利于調試和維修。9單重分組跳躍進位10多重分組跳躍進位當位數(shù)較多時,則組數(shù)較多,僅組間進位的串行傳遞也會帶來較大的延遲,因此可讓組間進位也采用并行進位鏈結構,這將能進一步提高運算速度。這種方法實際上是將整個加法器分級,每一級都采用并行進位,因此稱為多重分組跳躍進位法。11并行進位加法器構成

根據(jù)并行進位結構,可以很方便的構成并行進位加法器。并行進位結構FA4FA3FA2FA1A4B4C3A3B3C2A2B2C1A1B1C0F4F3F2F1C4P4~P1G4~G112與74181型ALU連用的超前進位產(chǎn)生電路1314CN+XCN+ZCN+Y15用兩個16位全先行進位部件(74182)和八個74181可級連組成的32位ALU電路。用四個16位全先行進位部件(74182)和十六個74181可級連組成的64位ALU電路。16

由于集成器件的集成度的提高,允許更多位的ALU集成在一個芯片內(nèi)。例如AMD公司的AM29332為32位ALU,

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論