第二章(电路的基本原理, 加法器的设计(重点))4

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一. 作用、大致原理

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首先我们来回顾一下运算器的基本组成

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无论是减法, 乘法除法都是基于加法

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右边的图是左边图的内部结构

输入8bit输出4bit

CU解析指令的含义
M=0 表示算术运算
M=1 表示逻辑运算

机器字长就是计算机能同时处理多少个bit的整数的运算
为了让ALU和寄存器(X)完美适配, 一般ALU是几位, 寄存器就为几位

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二. 电路基础知识

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2.1 基本逻辑运算

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注意与或非对应的门电路
5v为高电平用’1’表示, 小于2.5左右的为低电平用’0’表示

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同样逻辑运算也有分配律等

那么这些运算律有什么用呢?
其实这些运算律可以简化电路

比如实现AC+AD

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使用分配律AC+AD=A(C+D)

可以省去一个门电路
Tips:本质上逻表达式是对电路的数学化描述，简化逻辑表达式，就是在简化电路，就是在省钱。
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2.2 复合逻辑运算

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异或就是相异为1, 相同为0

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异或门可用与或非实现

Y=A⊕B \quad
可以转化为



同或就是相同为1

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三. 全加器

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用电路图表示

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使用一位全加器实现多位加法

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我们发现这样的串行加法器的效率比较低
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只有右边的加法器运行结束后才会输出C1这个结果给左边的FA