計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)與邏輯設(shè)計(jì)第4章算術(shù)邏輯運(yùn)算電路1基本算術(shù)運(yùn)算電路本章開始，主要利用數(shù)字電路，設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)的組成結(jié)構(gòu)和部分。基本算術(shù)運(yùn)算電路包括：加法、移位、比較概念：半加器、全加器（加法的例子）21位全加器1位半加器1位全加器全加器PQCISiCO本位加數(shù)低位向本位的進(jìn)位本位和本位向高位的進(jìn)位3多位全加器構(gòu)成：把n位全加器串聯(lián)起來，低位全加器的進(jìn)位輸出連接到相鄰的高位全加器的進(jìn)位輸入。全加器全加器全加器全加器C-1C3A0A3A2A1B0B1B3B2S0S1S2S30特點(diǎn)：進(jìn)位信號是由低位向高位逐級傳遞的，速度不高。4超前進(jìn)位原理目的：提高運(yùn)算速度，維持2位運(yùn)算的速度。原理：見書上圖4.5特點(diǎn)：采用門電路的數(shù)量增加換取速度的提高。5移位算法定點(diǎn)數(shù)：左移x2右移/2浮點(diǎn)數(shù)：區(qū)分階碼和尾數(shù)。實(shí)現(xiàn)的方法：集成芯片移位存儲法6比較電路實(shí)現(xiàn)A>B，A<B，A=B的電路單bit的比較。多個bit的比較。

7多bit的比較電路8多bit電路的級聯(lián)9ALU的組織ALU概念：算術(shù)邏輯單元。包括算術(shù)和邏輯在內(nèi)的單元，包括加、減、乘、除，bit與、或、非等操作。加法運(yùn)算10加法運(yùn)算的ALU結(jié)構(gòu)操作數(shù)寄存器，累加器概念。操作過程：一些問題討論:(1)溢出問題，(2)浮點(diǎn)數(shù)加法對齊。累加器Ａ全加器ADD寄存器Ｂ1.取操作數(shù)(被加數(shù)M)存入累加器A來自存儲器到存儲器2.取另一操作數(shù)(被加數(shù)N)與M相加，并存入累加器A3.將和數(shù)存入存儲器11減法運(yùn)算ALU結(jié)構(gòu)在加法器的基礎(chǔ)上添加求補(bǔ)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)減法累加器Ａ全加器ＡＤＤ寄存器Ｂ來自存儲器到存儲器求補(bǔ)電路12乘法運(yùn)算ALU結(jié)構(gòu)1.連加法實(shí)現(xiàn)乘法運(yùn)算累加器Ａ全加器ＡＤＤ寄存器Y來自存儲器到存儲器遞減計(jì)數(shù)器C來自存儲器優(yōu)點(diǎn)：簡單，易實(shí)現(xiàn)缺點(diǎn)：累加器位數(shù)較大13乘法運(yùn)算ALU結(jié)構(gòu)(2)2.移位相加法實(shí)現(xiàn)乘法器

(1)部分積左移

(2)部分積之和右移3.復(fù)雜度和全加器容量(n還是2n)之均衡14乘法ALU應(yīng)注意的問題其他考慮

1.符號運(yùn)算

2.補(bǔ)碼運(yùn)算的去符號處理

3.全加器溢出問題乘法器乘法表15邏輯運(yùn)算和中規(guī)模ALU1.按照位運(yùn)算的邏輯運(yùn)算：與、或、非、同或、異或。2.中規(guī)模集成ALU模塊根據(jù)功能選擇完成不同的加、減、乘等運(yùn)算功能16中規(guī)模集成ALU模塊完成算術(shù)和邏輯運(yùn)算功能17BCD加法需要考慮結(jié)果的值偏移，需要加上0110。1位BCD