计算机组成原理延迟时间ty,计算机组成原理之数值的机器运算培训教程方案.ppt...

文档介绍:

2009.9计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机科学技术学院第4章数值的机器运算2009.9计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机科学技术学院第4章运算器是计算机进行算术运算和逻辑运算的主要部件,运算器的逻辑结构取决于机器的指令系统、数据表示方法和运算方法等。本章主要讨论数值数据在计算机中实现算术运算和逻辑运算的方法,以及运算部件的基本结构和工作原理。2009.9计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机科学技术学院4.1 基本算术运算的实现4.1.1 加法器加法器是由全加器再配以其他必要的逻辑电路组成的。1.全加器基本的加法单元称为全加器,它要求三个输入量:操作数Ai和Bi、低位传来的进位Ci-1,并产生两个输出量:本位和Si、向高位的进位Ci。FAAiBiSiCi-1Ci2009.9计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机科学技术学院4.1 基本算术运算的实现全加器的逻辑表达式为Si=Ai⊕Bi⊕Ci-1Ci=AiBi+(Ai⊕Bi)Ci-12.串行加法器与并行加法器在串行加法器中,只有一个全加器,数据逐位串行送入加法器进行运算。如果操作数长n位,加法就要分n次进行,每次只能产生一位和。2009.9计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机科学技术学院4.1 基本算术运算的实现并行加法器由多个全加器组成,其位数的多少取决于机器的字长,数据的各位同时运算。并行加法器虽然操作数的各位是同时提供的,但低位运算所产生的进位有可能会影响高位的运算结果。例如:11…11和00…01相加,最低位产生的进位将逐位影响至最高位。因此,并行加法器的最长运算时间主要是由进位信号的传递时间决定的。提高并行加法器速度的关键是尽量加快进位产生和传递的速度。2009.9计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机科学技术学院4.1 基本算术运算的实现4.1.2 进位的产生和传递进位表达式 Ci=AiBi+(Ai⊕Bi)Ci-1进位产生函数用Gi表示进位传递函数用Pi表示Gi的含义是:若本位的两个输入均为1,必然要向高位产生进位。Pi的含义是:当两个输入中有一个为1,低位传来的进位Ci-1将超越本位向更高的位传送。∴Ci=Gi+PiCi-1AiBiAi⊕Bi2009.9计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机科学技术学院4.1 基本算术运算的实现把n个全加器串接起来,就可进行两个n位数的相加。串行进位又称行波进位,每一级进位直接依赖于前一级的进位,即进位信号是逐级形成的。C1=G1+P1C0C2=G2+=Gn+-1…2009.9计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机科学技术学院4.1 基本算术运算的实现串行进位链的总延迟时间与字长成正比。假定,将一级门的延迟时间定为ty,从上述公式中可看出,每形成一级进位的延迟时间为2ty。在字长为n位的情况下,若不考虑Gi、Pi的形成时间,的最长延迟时间为2nty。FAFAFA…-1CnA1B1A2B2AnBnS1S2SnC02009.9计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机科学技术学院4.1 基本算术运算的实现4.1.3 并行加法器的快速进位1.并行进位方式并行进位又叫先行进位、同时进位,其特点是各级进位信号同时形成。C1=G1+P1C0C2=G2+P2C1=G2+P2G1+P2P1C0C3=G3+P3G2+P3P2G1+P3P2P1C0C4=G4+P4G3+P4P3G2+P4P3P2G1+P4P3P2P1C02009.9计算机组成原理计算机组成原理北京理工大学计算机科学技术学院4.1 基本算术运算的实现上述各式中所有各位的进位均不依赖于低位的进位,各位的进位可以同时产生。这种进位方式是快速的,若不考虑Gi、Pi的形成时间,的最长延迟时间仅为2ty。随着加法器位数的增加,Ci的逻辑表达式会变得越来越长,所以,完全采用并行进位是不现实的。

内容来自淘豆网www.taodocs.com转载请标明出处.

评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值