算术逻辑单元设计
文章目錄
- 1 基本邏輯符號
- 1.1 ALU
- 1.2 邏輯符號
- 1.3 復合邏輯
- 2 加法器設計
- 2.1 一位加法器
- 2.2 進位產生原理
- 2.2 多位二進制位加法器
1 基本邏輯符號
1.1 ALU
ALU功能:
算術運算:加、減、乘、除等
邏輯運算:與、或、非、異或等
輔助功能:移位、求補等
邏輯上的ALU:
實際上ALU結構:
1.2 邏輯符號
可以通過與門來屏蔽一些信號
1.3 復合邏輯
反演律:或非之間進行轉換
- A和B不用的邏輯用異或表示一>A=0且B=1或A=1且B=0
異或實現加法,奇偶判斷
與非和或非是最強大的兩個邏輯,通過與非和或非的排列組合可以表示其他所有的邏輯
2 加法器設計
2.1 一位加法器
一位全加器:一個與門+一個或門實現一位二進制數加法
通過與門輸出的是進位
通過異或門輸出的是和
2.2 進位產生原理
進位輸出信號Ci來源于本級兩個操作數做個與運算+再由本級兩操作數決定是否把低級進位Ci-1往上傳遞的
一位全加器封裝起來符號表示FA
輸入信號:本級A和B以及上一級的進位
輸出信號:本級的和以及要傳遞給下一級的進位
2.2 多位二進制位加法器
進位觸發器用來寄存進位信號,以便參與下一次運算。
如果操作數長n位,加法就要分n次進行,每次產生一位和,并且串行逐位地送回寄存器。
串行進位又稱為行波進位,每一級進位直接依賴于前一級的進位,即進位信號是逐級形成的。
總結
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