华科计算机组成原理运算器ALU实验(LogisimEducoder)
生活随笔
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华科计算机组成原理运算器ALU实验(LogisimEducoder)
小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.
大家好,我是小黃鴨。
2022/1/4大家好,我是小黃鴨,由于21年下半年在考研,因此很多消息沒有回復。
該實驗通過全加器串行輸入實現8位可控加減法。 主要考察加減法的轉換,即通過補碼實現減法,和溢出信號的檢測。
實現可級聯的4位先行進位電路。其中 Gi,Pi 為進位生成函數和傳遞函數,Cin 為進位輸入,C1~C4 為進位輸出,G,P 為成組進位生成函數和成組進位傳遞函數。 考察對生產函數和傳遞函數,不斷分級。
利用前一步設計好的四位先行進位電路構造四位快速加法器。 這里就是結合設計好的74128進行一下改裝。
利用四位先行進位電路和四位快速加法器構造十六位組間先行進位,組內先行進位快速加法器 這里相當于由4位擴展為16位,進一步的升級。重點理解擴展的含義。 注意:C15接口為次高位進位。并且每4位的進位C1、C2、C3、C4是由74128的上端接口連到4位快速加法器的進位輸入端。
在5位陣列乘法器中實現斜向進位的陣列乘法器。 上下上下,左右左右,哈哈哈哈
在6位補碼陣列乘法器中利用5位陣列乘法器以及求補器等部件實現補碼陣列乘法器 用到了分離器和其他幾個運算器。有補碼器,加法器,數據選擇器。如下圖。
在6位補碼陣列乘法器中利用5位陣列乘法器以及求補器等部件實現補碼陣列乘法器。 用到了擴展器。
實驗MOOC中國大學:https://www.icourse163.org/learn/HUST-1205809816#/learn/announce
附帶實驗測試:https://www.educoder.net/shixuns/f8tlev94/challenges
實驗重點為運算器原理的考察,而并非線路和器件連接方式,但是在連接線路是要注意引腳的說明,避免浪費不必要的時間。
8位可控加減法電路
4位先行進位74182
4位快速加法器設計
16位快速加法器
32位快速加法器
可能方案:
2個16位加法器直接串聯,C16 信號采用下層的進位輸出
2個16位加法器直接串聯,C16 進位輸入采用上層的進位輸出
在16位快速加法器的基礎上再增加一級組間先行進位電路,類似6464位快速加法器的方法。
方法很多,有興趣可以嘗試進行對比分析。
5位陣列乘法器
6位有符號補碼陣列乘法器
數據選擇器:
分離器:
補碼器:
5位無符號乘法流水線
原碼一位乘法器
重點還是原理,這里用到了分線器和之前用到的中心式分離器
補碼一位乘法器
這個實驗挺多坑的,例如yn+1位的輸入,y的右移和x的右移,如果實在不懂可評論或者私聊。
32位算術邏輯運算單元ALU
ALU是根據OP字段來決定對應的功能,對應關系如下:
先構建好各OP值所對應的算術邏輯操作,最后用數據選擇器(MUX)來連接就可。注意不同輸出接口的要求。
總結
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