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计组2.4——加法器的设计

计组：2.4

  • 算术逻辑单元
  • 异或门实现奇偶校验的原理
  • 串行加法器&&并行加法器
  • 并行加法器的优化

算术逻辑单元

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控制信号：
当M=0时表示算术运算
当M=1时表示逻辑运算
S0~ S3表示做什么运算，因此ALU可以表示16种算数运算和16种逻辑运算
Ai,Bi代表输入两个4bit的数据，得到4bit的输出，机器字长代表计算机可以同时处理多少字长的bit运算，机器字长代表算术逻辑单元可以同时输入多少bit的信息，基本上寄存器的位数和ALU保持一致，也就是机器字长
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异或门实现奇偶校验的原理

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串行加法器&&并行加法器

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并行加法器的优化

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  1. 设计电路使每一位的进位几乎同时产生
  2. Gi为进位产生函数，如果Ai和Bi都是1，则会产生进位
  3. Pi的值影响到来自低位的值是否会往上传递
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    计组2.4——加法器的设计_第12张图片
    计组2.4——加法器的设计_第13张图片
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    如果只用一个74L181芯片，那么此时机器字长只有四位，只能同时进行4位整数运算，把多个74181串联，得到机器字长为16位的ALU
    串行加法器——>串行进位的并行加法器——>
    组内并行、组间串行进位的加法器——>组内并行、组间并行进位的加法器

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