计算机组成原理-第8讲(第2章)课件.ppt

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1、2.8算术逻辑单元ALU加法器是计算机的基本运算部件之一半加器：不考虑进位输入时，两数码Xn，Yn相加全加器：Xn，Yn及进位输入Cn-1相加1串行进位加法器提高速度的方法：采用超前进位产生电路2超前进位产生电路超前进位产生电路是根据各位进位的形成条件来实现的。只要满足下述两条件中的任一个，就可形成C1:X1,Y1均为“1”；X1,Y1任一个为“1”，且进位C0为“1”。可得C1的表达式为：C1=X1Y1+（X1+Y1）·C03同理可得C2、C3、C4的表达式C2=X2Y2+（X2+Y2）·C1C3=X3Y3+（X3+Y3）·C2C4=X4Y4+（X

2、4+Y4）·C3超前进位产生电路4引入进位传递函数Pi和进位产生函数Gi，其定义如下：Pi=Xi+YiGi=Xi·YiPi与Gi的功能意义解释将Pi、Gi代入C1～C4式，可得：C1=G1+P1C0C2=G2+P2C1C3=G3+P3C2C4=G4+P4C3超前进位产生电路5将式C1～C4的输入输出均取反码，利用反演律可得：超前进位产生电路随堂练习：写出C1变换的过程672.8算术逻辑单元ALU算术逻辑单元简称ALU，是一种功能较强的组合逻辑电路。它能进行多种算术运算和逻辑运算。ALU的基本逻辑结构是超前进位加法器，本课主要以74LS181型四位ALU中

3、规模集成电路讲述ALU的工作原理。8S3S2S1S0正逻辑M=H逻辑运算M=L算术运算Cn=1Cn=0LLLLLLLHLLHLLLHHLHLLLHLHLHHLLHHHHLLLHLLHHLHLHLHHHHLLHHLHHHHLHHHH974181内部逻辑图1000000001000110000000000000000/A01/A11/A2/A3A0/A0/A0A0A1A0⊕A1/A1/A0A0A1A2A0A1⊕A2/A2/A1/A0A0A1A2A3A0A1A2⊕A3112.8算术逻辑单元ALU1.定点运算部件定点运算部件由算术逻辑运算部件ALU、若干个寄存器

4、、移位电路、计数器、门电路等组成。12132.浮点运算部件通常由阶码运算部件和尾数运算部件组成，其各自的结构与定点运算部件相似，但阶码部分仅执行加减运算，其尾数部分则执行加减乘除运算。2.8算术逻辑单元ALU14本节作业P292-6.3115