我是靠谱客的博主 幸福中心,最近开发中收集的这篇文章主要介绍算术逻辑运算单元ALU的串行和并行加法器串行加法器并行加法器,觉得挺不错的,现在分享给大家,希望可以做个参考。

概述

文章目录

  • 串行加法器
    • 全加器真值表
    • 补码加法运算
    • 串行全加器图
    • 表达式
  • 并行加法器
    • 表达式
    • 并行加法器
    • 并行加法器逻辑电路图
    • CLA加法器

串行加法器

  • FA指的是加法器

全加器真值表

在这里插入图片描述

Si = AI ⊕ Bi (⊕ 代表异或运算)
Ci+1 = AIBI + BIC! + CIAI = AIBi + (AI ⊕ BI) (AIBI 代表与运算)

补码加法运算

对照上面的表

在这里插入图片描述

串行全加器图

在这里插入图片描述

引入问题:当加法运算个数太多时,下一位的全加器必须等待上一位的全加器的进位信息C,才能进行接下来的运算,这种串行加法器的设计会影响计算速度

逻辑电路图:
在这里插入图片描述

表达式

Ci = AiBi + (A ⊕ B)CI-1
Fi = Ai ⊕ BI ⊕ CI (Fi代表 i 位的和)


并行加法器

表达式

Ci = AiBi + (A ⊕ B)CI-1
Fi = Ai ⊕ BI ⊕ CI (Fi代表 i 位的和)
在这里插入图片描述
转换:
GI = AiBI (G 是进位发生输出)
PI = AI ⊕ BI (P 是进位传送输出)
CI = AIBi + (AIBi)Ci-1 = Gi + PiCi-1 (Gi + PiCi-1进行或运算)

在这里插入图片描述

逻辑电路图和逻辑运算一一对应

并行加法器

在这里插入图片描述

并行加法器逻辑电路图

在这里插入图片描述

引入问题:从图中我们可以看出各个加法器的进位信号同时形成,同时形成,弥补了串行加法器等待进位信号的缺点,但是会形成一个问题当Ci的 i值足够大时,逻辑表达式就会越来越复杂,从而造成逻辑电路越复杂

CLA加法器

为了解决上面的问题,我们引入了CLA加法器

在这里插入图片描述

	 它是由4个FA和一些新的线路、运算逻辑组成

在这里插入图片描述

引入问题:组内加法器并行,进位是同时进行的,但是组间的进位信息还是串行的

在这里插入图片描述
转换:

P* = P4P3P2P1 (P* 是成组进位发生输出)
G* = G4 + P4G3 + P4P3G2 + P4P3P2G1 (P* 是成组进位传送输出)

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
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最后

以上就是幸福中心为你收集整理的算术逻辑运算单元ALU的串行和并行加法器串行加法器并行加法器的全部内容,希望文章能够帮你解决算术逻辑运算单元ALU的串行和并行加法器串行加法器并行加法器所遇到的程序开发问题。

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