【考點(diǎn)六】 運(yùn)算器

　　1.運(yùn)算器的組成多功能算術(shù)/邏輯運(yùn)算單元(ALU)：

　　(1)基本思想關(guān)于一位全加器(FA)的邏輯表達(dá)式為：Fi=Ai�軧i�軨iCi+1=AiBi+BiCi+CiAi式中Fi是第i位的和數(shù)，Ai、Bi是第i位的被加數(shù)和加數(shù)，Ci是第i位的進(jìn)位輸入，Ci+1為第i位的進(jìn)位輸出。一位算術(shù)/邏輯運(yùn)算單元的邏輯表達(dá)式為：Fi=Xi�軾i�軨n+iCn+i+1=XiYi+YiCn+i+Cn+iXi上式中，進(jìn)位下標(biāo)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(jìn)制位數(shù)，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(yùn)算器時(shí)每片電路的進(jìn)位輸入。

　　(2)邏輯表達(dá)式ALU的某一位邏輯表達(dá)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(jìn)位方式。對一片ALU來說，可有三個(gè)進(jìn)位輸出。其中G稱為進(jìn)位發(fā)生輸出，P稱為進(jìn)位傳送輸出。在電路中，多加這兩個(gè)進(jìn)位輸出的目的是為了便于實(shí)現(xiàn)多片(組)ALU之間的先行進(jìn)位，為此，還需一個(gè)配合電路，它稱為先行進(jìn)位發(fā)生器(CLA)。內(nèi)部總線：根據(jù)總線所處位置，總線分為內(nèi)部總線和外部總線兩類。內(nèi)部總線是指CPU內(nèi)各部件的連線，而外部總線是指系統(tǒng)總線，即CPU與存儲器、I/O系統(tǒng)之間的連線。按總線的邏輯結(jié)構(gòu)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(gè)方向傳送。所謂雙向總線，就是信息可以向兩個(gè)方向傳送。換句話說，總線既可以用來發(fā)送數(shù)據(jù)，也可以用來接收數(shù)據(jù)。總線的邏輯電路往往是三態(tài)的，即輸出電平有三種狀態(tài)：邏輯“1”、邏輯“0”和“浮空”狀態(tài)

　　2.運(yùn)算器的基本結(jié)構(gòu)運(yùn)算器包括ALU、陣列乘除器件、寄存器、多路開關(guān)或三態(tài)緩沖器、數(shù)據(jù)總線等邏輯部件�，F(xiàn)代計(jì)算機(jī)的運(yùn)算器大體有如下三種結(jié)構(gòu)形式。

　　①單總線結(jié)構(gòu)的運(yùn)算器;

　�、陔p總線結(jié)構(gòu)的運(yùn)算器

　�、廴�總線結(jié)構(gòu)的運(yùn)算器。

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