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1、定点运算器的组成2.5 定点运算器的组成2.5.1 逻辑运算2.5.2 多功能算术/逻辑运算单元ALU2.5.3 内部总线2.5.4 定点运算器的基本结构2.5.1 逻辑运算1、逻辑非运算（求反）x=x0 x1x2xn,对x求逻辑非，则有 x=z=z0z1z2znzi=xi,i=0,1,2,n2.5.1 逻辑运算例24 x1 1=01001001,x2 2=11110000,求 x1 1,x2 2解：x1 1=10110110 x2 2=000011112.5.1 逻辑运算2、逻辑加运算（逻辑或）x=x0 x1x2xn,y=y0y1y2yn则有x+y=z=z0z1z2znzi=xi+yi,i=
2、0,1,2,n逻辑加符号逻辑加符号2.5.1 逻辑运算例25 x=10100001,y=100111011,求 x+y解：1 0 1 0 0 0 0 1x1 0 0 1 1 0 1 1y1 0 1 1 1 0 1 1z即 x+y=101110112.5.1 逻辑运算3、逻辑乘运算（逻辑与）x=x0 x1x2xn,y=y0y1y2yn则有xy=z=z0z1z2znzi=xiyi,i=0,1,2,n2.5.1 逻辑运算例26 x=10111001,y=11110011,求 x+y解：1 0 1 1 1 0 0 1x 1 1 1 1 0 0 1 1y1 0 1 1 0 0 0 1z即 xy=1011
3、00012.5.1 逻辑运算4、逻辑异运算x=x0 x1x2xn,y=y0y1y2yn则有xy=z=z0z1z2znzi=xiyi,i=0,1,2,n2.5.1 逻辑运算例27 x=10101011,y=11001100,求 x y解：1 0 1 0 1 0 1 1x1 1 0 0 1 1 0 0y0 1 1 0 0 1 1 1z即 xy=011001112.5.2 多功能算术/逻辑运算单元ALU1.ALU基本运算思想l l在上述行波进位加法器基础上增加了先行进位在上述行波进位加法器基础上增加了先行进位功能。功能。l l通过改变其输入端通过改变其输入端AiAi和和BiBi来实现算术运算和逻来实
4、现算术运算和逻辑运算功能。辑运算功能。l l具体实现略具体实现略2.5.3内部总线内部总线l l机器内部各部分数据传送频繁机器内部各部分数据传送频繁,可以把寄存器间可以把寄存器间的数据传送通路加以归并的数据传送通路加以归并,组成总线结构。组成总线结构。l l分类分类 按所处位置按所处位置l l内部总线（内部总线（CPUCPU内）内）l l外部总线（系统总线）外部总线（系统总线）2.5.3内部总线 按逻辑结构按逻辑结构l l单向传送总线单向传送总线l l双向传送总线双向传送总线 按传输信息类别按传输信息类别l l数据总线数据总线l l地址总线地址总线l l控制总线控制总线2.5.4定点运算器的基
5、本结构设计运算器的总线结构需考虑以下因素l l1.1.数据传送的方便性数据传送的方便性l l2.2.数据传送的速率数据传送的速率l l3.3.总线制作工艺总线制作工艺运算器包含结构：l lALUALU、阵列乘除器、寄存器、多路开关、三态、阵列乘除器、寄存器、多路开关、三态缓冲器、数据总线等缓冲器、数据总线等2.5.4定点运算器的基本结构1、单总线结构的运算器特点：l l同一时间内，只能有一个操作数放在单总线上同一时间内，只能有一个操作数放在单总线上l l传入两个操作数需要分时两次完成传入两个操作数需要分时两次完成l l操作下速度慢操作下速度慢l l控制电路简单控制电路简单2.5.4定点运算器的基本结构2、双总线结构的运算器特点：l l只需一次操作控制即可得到运算结果只需一次操作控制即可得到运算结果l l数据传输灵活数据传输灵活2.5.4定点运算器的基本结构3、三总线结构的运算器特点：操作时间快算术逻辑运算可以在一个控制步骤内完成增加总线旁路器