数字电路课件数字逻辑设计第六章.ppt

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1、第6章组合电路设计实例桶式移位器简单浮点编码器双优先级编码器级联比较器关模比较器1桶式移位器具有n个数据输入和n个数据输出控制输入：指定输入输出之间如何移动数据（移位方向、移位类型、移动的位数）设计一个简单16位桶式移位器（向左移位）16个数据输入和16个数据输出若输入：0123456789101112131415则输出：5678910111213141501234用4位控制输入S[3:0]指定移动位数，例:S=0101，思路：输出的每一位都是从16个输入中选出的——多路复用器（数据选择器）需要解决的问题：（1）需要多少个16选1的多路复用器？（2）如何控

2、制输出移位？2方案一：利用74x1511、如何扩展路复用器？16个输入端；4个地址选择端；ENCBAYD7~D0ENCBAYD7~D0D[7:0]D[15:8]S3YYENABYCYD0D774x151当S=0101时Y=D5S[2:0]S[2:0]S[3:0]D[15:0]32、如何产生移位？？ENCBAD0D1D2D3D4D5D6D774x151YYDI0DI1DI2DI3DI4DI5DI6DI7ENCBAD0D1D2D3D4D5D6D774x151YYS[2:0]Y0DI1DI2DI3DI4DI5DI6DI7DI0S[2:0]Y1DI2DI3DI4D

3、I5DI6DI7DI0DI1S[2:0]Y2通过控制数据输入端的连接产生移位4ENABYCYD0D774x1512、如何产生移位？？通过控制数据输入端的连接产生移位ENCBAYD7~D0ENCBAYD7~D0DIN[7:0]DIN[15:8]Y0S[2:0]S[2:0]S3DIN[8:1]DIN[0,15:9]Y174x15174x151绿色表示高位红色表示低位5P334图6-1DIN[14:7]DIN[6:0,15]DIN[13:6]DIN[5:0,15,14]DIN[0,15:9]DIN[8:1]DIN[15:8]DIN[7:0]DIN[15:0]S[

4、3:0]DOUT15DOUT14DOUT1DOUT0DOUT[15:0]S[2:0]S374x15174x15174x15174x15174x15174x15174x15174x1516P334图6-1DIN[14:7]DIN[6:0,15]DIN[13:6]DIN[5:0,15,14]DIN[0,15:9]DIN[8:1]DIN[15:8]DIN[7:0]DIN[15:0]S[3:0]S[2:0]S374x25174x25174x25174x25174x25174x25174x25174x251利用三态输出74x251DOUT[15:0]基本原理：利用多

5、路复用器，通过控制数据输入端的连接使输出产生移位。并行处理负载太大7方案二：利用74x157GSA4~A0B4~B0Y4~Y074x157DIN[3:0]DIN[2:0,3]如何利用2输入4位多路复用控制移位？基本原理：利用多路复用器，通过控制数据输入端的连接使输出产生移位。当S=0时，Y=A，不移位当S=1时，Y=B，相当于移动一位改变A端输入数据的连接顺序可以使输出：左/右移动一或多位874x157A4~A0B4~B0GSY4~Y0YO[3:0]YO[7:4]YO[11:8]YO[15:12]DI[3:0]DI[7:4]DI[11:8]DI[15:12

6、]DI[2:0,15]DI[6:3]DI[10:7]DI[14:11]S0DI[15:0]YO[15:0]A4~A0B4~B0GSY4~Y0A4~A0B4~B0GSY4~Y0A4~A0B4~B0GSY4~Y0S=0Y=A不移位S=1Y=B移动1位注意移位方向9DI[15:0]74x15774x15774x15774x157S074x15774x15774x15774x157S174x15774x15774x15774x157S274x15774x15774x15774x157S3DO[15:0]S[3:0]Si=1：移动1位移动2位移动4位移动8位Si=0

7、：不移动串行方式，节省器件，延迟大，P335图6-210首先解决的几个问题：⑴如何确定第一个“1”的位置？⑵如何确定3位指数？⑶如何从第一个“1”开始选出4位？浮点编码器11010110100＝1101×27＋011010000100101111＝1001×25＋0111100000000010＝0010×20＋0211121012000从第一个“1”开始取4位由第一个“1”的位置决定3位指数浮点数的表示：B＝M×2E＋T截位误差——优先编码器——优先编码器的输出——数据选择器11（1）如何确定第一个“1”的位置？A2A1A0GSEOEII7I1I074x

8、148——优先编码器B10_LB4_LB3_L1101011010