【考點六】 運算器

　　1.運算器的組成多功能算術/邏輯運算單元(ALU)：

　　(1)基本思想關于一位全加器(FA)的邏輯表達式為：Fi=Ai�軧i�軨iCi+1=AiBi+BiCi+CiAi式中Fi是第i位的和數，Ai、Bi是第i位的被加數和加數，Ci是第i位的進位輸入，Ci+1為第i位的進位輸出。一位算術/邏輯運算單元的邏輯表達式為：Fi=Xi�軾i�軨n+iCn+i+1=XiYi+YiCn+i+Cn+iXi上式中，進位下標用n+i代替原來一位全加器中的i,i代表集成在一片電路上的ALU的二進制位數，對于四位一片的ALU，i=0，1，2，3。n代表若干片ALU組成更長的運算器時每片電路的進位輸入。

　　(2)邏輯表達式ALU的某一位邏輯表達式如下：Yi=S3·Ai·Bi+S2·Ai·iXi=Ai+S0·Bi+S1·iFi=Xi�軾i�軨n+iCn+i+1=Yi+Xi·Cn+i四位之間采用先行進位方式。對一片ALU來說，可有三個進位輸出。其中G稱為進位發生輸出，P稱為進位傳送輸出。在電路中，多加這兩個進位輸出的目的是為了便于實現多片(組)ALU之間的先行進位，為此，還需一個配合電路，它稱為先行進位發生器(CLA)。內部總線：根據總線所處位置，總線分為內部總線和外部總線兩類。內部總線是指CPU內各部件的連線，而外部總線是指系統總線，即CPU與存儲器、I/O系統之間的連線。按總線的邏輯結構來說，總線可分為單向傳送總線和雙向傳送總線。所謂單向總線，就是信息只能向一個方向傳送。所謂雙向總線，就是信息可以向兩個方向傳送。換句話說，總線既可以用來發送數據，也可以用來接收數據。總線的邏輯電路往往是三態的，即輸出電平有三種狀態：邏輯“1”、邏輯“0”和“浮空”狀態

　　2.運算器的基本結構運算器包括ALU、陣列乘除器件、寄存器、多路開關或三態緩沖器、數據總線等邏輯部件。現代計算機的運算器大體有如下三種結構形式。

　　①單總線結構的運算器;

　　②雙總線結構的運算器

　　③三總線結構的運算器。

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