算术逻辑运算单元.pptx

《算术逻辑运算单元.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《算术逻辑运算单元.pptx（33页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第一章 小结课程简介计算机组成原理：计算机的结构、组成及实现地位：承上启下性质：重要的专业基础课任务：建立对计算机系统的整机概念要求：熟练掌握计算机系统的基本概念和基本原理了解各主要部件硬件结构，相互作用和联系及其工作原理掌握指令系统数字逻辑电路组成原理OS接口体系结构1第1页/共33页计算机系统的基本组成及层次结构从功能角度分析数据输入存储运算、处理（传送）输出组成体系结构-存储程序（冯诺依曼）软件语言支持资源管理应用软件存储器存储器控制器控制器输入设备输入设备输出设备输出设备运算器状态数据地址命令结果命令命令请求程序请求命令2第2页/共33页计算机系统的基本组成及层次结构从硬件组成角度来分

2、析硬件组成层次结构数字逻辑层微体系结构层功能部件具体组成、运行原理、连接、协同指令系统层从软件组成角度来分析操作系统层汇编语言层高级语言（算法语言）层应用层3第3页/共33页存储程序工作方式与诺依曼机冯诺依曼领导研制EDVAC（Electronic Discreate Variable Computer)机要点（19431946）采用二进制代码表示数据和指令采用5大部件采用存储程序工作方式事先编制程序程序存储于计算机的存储器之中计算机运行时自动取指、执行4第4页/共33页第2章 算术逻辑运算单元(ALU）内容提要半加器真值表，和逻辑表达式全加器真值表，和逻辑表达式，进位表达式多位加法器串行加法

3、器进位链表达式（进位产生函数、进位传递函数）并行加法器算术逻辑单元(ALU)多位ALU2023/3/20 14:595第5页/共33页第2章 计算机的逻辑部件2.1计算机中常用的组合逻辑电路2.1.1三态电路2023/3/20 14:596图2.1三态反相门(1)的功能表及逻辑图三态电路应用实例第6页/共33页2.1计算机中常用的组合逻辑电路2.1.2异或门及其应用1.异或门2023/3/20 14:597图2.7异或门的功能表和逻辑图逻辑表达式?第7页/共33页2.1计算机中常用的组合逻辑电路2.1.2异或门及其应用数码比较器2023/3/20 14:598图2.9四位比较器当Ai=Bi，则

4、 Yi=0;当Ai Bi,则 Yi=1逻辑表达式？第8页/共33页2.1计算机中常用的组合逻辑电路2.1.2异或门及其应用数码比较器2023/3/20 14:599图2.9四位比较器当Ai=Bi，则 Yi=0;当Ai Bi,则 Yi=1第9页/共33页2.1计算机中常用的组合逻辑电路2.1.2异或门及其应用奇偶检测电路2023/3/20 14:5910图2.10八位奇偶检测电路第10页/共33页上一讲小结半加器真值表，和逻辑表达式全加器真值表，和逻辑表达式，进位表达式多位加法器串行加法器进位链表达式（进位产生函数、进位传递函数）并行加法器算术逻辑单元(ALU)多位ALU2023/3/20 14

5、:5911第11页/共33页2.1计算机中常用的组合逻辑电路2.1.3加法器半加器2023/3/20 14:5912第12页/共33页2.1计算机中常用的组合逻辑电路2.1.3加法器全加器2023/3/20 14:5913Fn=Xn Yn CnCn=XnYn+(Xn+Yn)Cn-1第13页/共33页串行加法器和并行加法器2023/3/20 14:5914速度慢，在ALU中很少采用移位寄存器第14页/共33页移位寄存器2023/3/20 14:5915CPQ1Q2D第15页/共33页2.1.3加法器4位全加器2023/3/20 14:5916C2=X2Y2+(X2+Y2)C1第16页/共33页2

6、.1.3加法器-4位超前进位加法器2023/3/20 14:5917图2.14四位超前进位加法器第17页/共33页4位超前进位加法器2023/3/20 14:5918第18页/共33页2-1-4 算术逻辑单元2023/3/20 14:5919CiSn0XiYiFi 第19页/共33页算术逻辑单元2023/3/20 14:5920S3S2XiS1S0Yi00100Ai01Ai+Bi01AiBi10Ai+Bi10Ai Bi11Ai110第20页/共33页2023/3/20 14:5921S3S2XiS1S0Yi00100Ai01Ai+/Bi01AiBi10Ai+Bi10Ai/Bi11Ai110第2

7、1页/共33页2023/3/20 14:5922+第22页/共33页SN74181 4位ALU内部结构图2023/3/20 14:5923第23页/共33页SN74181 4位ALU外观图2023/3/20 14:5924第24页/共33页由4位ALU构成的16位ALU2023/3/20 14:5925C1 =G1+P1C0C2=G2+P2C1 =G2+P2(G1+P1C0)=G2+P2G1+P2P1C0第25页/共33页由4位ALU构成的16位ALU2023/3/20 14:5926SN74182第26页/共33页第2章 小结半加器真值表逻辑表达式全加器真值表逻辑表达式（和，进位）多位加法器

8、串行进位并行进位进位表达式（进位产生函数G、进位传递函数P)多位进位表达式算术逻辑单元一位ALU4位ALU多位ALU2023/3/20 14:5927第27页/共33页2.1.5译码器-12023/3/20 14:59282输入4输出译码器第28页/共33页2.1.5译码器-22023/3/20 14:5929两块3输入变量译码器扩展成4输入译码器D=0,Y0Y7D=1,Y8y15第29页/共33页2.1.6数据选择器-1双4通道选1数据选择器2023/3/20 14:5930第30页/共33页2.1.6数据选择器-28选1数据选择器2023/3/20 14:5931第31页/共33页2.2时序逻辑电路2.2.1触发器1.电位触发方式触发器2.边沿触发方式触发器2023/3/20 14:5932图2.23 锁存器图2.24 D触发器第32页/共33页2023/3/20 14:5933感谢您的观看！第33页/共33页