利用SN74181芯片構成16位ALU的原理

1、（2）利用SN74181芯片構成16位ALU的原理1l）組間串行進位的16位ALU的構成22）組間并行進位的16位ALU的構成SN74182芯片：是一個產生并行進位信號的部件利用SN74181提供的小組進位傳遞函數和進位生成函數為輸入參數，以并行的方式給出每個小組（芯片）的最高位進位信號。 SN74182是作為第二級并行進位系統(tǒng)3SN74182的邏輯框圖：4SN74182的芯片示意圖：/G0、/G1、/G2、/G3為進位生成函數輸入端；/P0、/P1、/P2、/P3為進位傳遞函數輸入端；Cn為最低位進位信號輸入端；Cn+4、Cn+8、Cn+12為進位信號輸出端；/G*、/P*為以16位為一大組

2、的進位傳遞函數和進位生成函數。516位兩級并行進位ALU框圖：616位兩級并行進位ALU工作過程：Ai、Bi（i=116)、C0到達各輸入端；各74181計算出G1*,P1*,G2*,P2*,G3*,P3*,G4*,P4*；74181#1計算出F1,F2,F3,F4。74182計算出C4,C8,C12和G1，P1; 74181#2,74181#3,74181#4計算出Fi(i=516)。74181#4計算出C167例：用SN74181和SN74182設計如下的32位ALU兩重進位方式三重進位方式行波進位方式832位兩重并行進位ALU框圖：第二大組（16位）第一大組（16位）932位兩重并行進位

3、ALU工作過程：1. Ai、Bi（i=1,32)、C0到達各輸入端；2. 第一大組的各74181計算出G1*,P1*,G2*,P2*,G3*,P3*, G4*, P4*；第一大組的74181#1計算出F1,F2,F3,F4；第二大組的各74181計算出G5*,P5*,G6*,P6*,G7*,P7*, G8*,P8*。3. 第一大組的74182計算出C4,C8,C12和G1，P1;第二大組的74182計算出G2，P2;104. 第一大組的各74181計算出Fi(i=516),第一大組的74181#4計算出C16;5. 第二大組的74181#1計算出F17,F18,F19,F20。第二大組的741

4、82計算出C20,C24,C28;6. 第二大組的各74181計算出Fi(i=2132),第二大組的74181#4計算出C32;1132位三重并行進位ALU框圖： 第二大組（16位）第一大組（16位）1232位三重并行進位ALU工作過程：Ai、Bi（i=1,32)、C0到達各輸入端；第一大組的各74181計算出G1*,P1*,G2*,P2*,G3*,P3*, G4*, P4*；第一大組的74181#1計算出F1,F2,F3,F4。第二大組的各74181計算出G5*,P5*,G6*,P6*, G7*, P7*,G8*,P8*。第一大組的74182計算出C4,C8,C12和G1，P1;第二大組的7

5、4182計算出G2，P2;134. 第一大組的各74181計算出Fi(i=516),第三重的74182計算出C16，C32;5. 第二大組的74181#1計算出F17,F18,F19,F20。第二大組的74182計算出C20,C24,C28;6. 第二大組的各74181計算出Fi(i=2132)。1432位行波進位方式ALU框圖：1532位行波進位ALU工作過程：Ai、Bi（i=1,32)、C0到達各輸入端；74181（1）計算出F1,F2,F3,F4,C4。74181（2）計算出F5,F6,F7,F8,C8。74181（3）計算出F9,F10,F11,F12,C12。74181（4）計算出F

6、13,F14,F15,F16,C16。74181（5）計算出F17,F18,F19,F20,C20。74181（6）計算出F21,F22,F23,F24,C24。74181（7）計算出F25,F26,F27,F28,C28。74181（8）計算出F29,F30,F31,F32,C32。16252 定點運算器運算器的結構包含：加法器通用寄存器輸入數據選擇電路輸出數據控制電路內部總線171定點運算器的基本結構及工作過程：182運算器組成實例(1)小型計算機的運算器運算器由以下幾部分組成：ALU;通用寄存器;多路選擇器;移位器;進位寄存器Cv;判零邏輯PL;19雙向移位寄存器，做乘法時存放乘數，做除

7、法時存放商。16位字長兩級先行進位的ALU四選一多路選擇器三選一多路選擇器寄存最終進位值判別16位運算結果是否為全0實現(xiàn)“循環(huán)左移”, “循環(huán)右移”,“字節(jié)交換”,“直接傳送”存放原操作數、目的操作數，可作累加器20（2）位片式運算器 4位雙極型位片式運算器AM2901，它將ALU、通用寄存器組、多路開關、移位器等邏輯構件集成在一個芯片內。21通用寄存器寄存器寫入數據八功能的ALU3種算術運算和5種邏輯運算4位運算結果最高進位最高位的取值，可作符號位運算結果溢出信號運算結果為零信號執(zhí)行直送、左移一位或右移一位的操作控制數據發(fā)送的去向以及是否進行移位操作G P超前進位信號實現(xiàn)乘、除運算時用作乘商

8、存儲器22AM2901選擇數據來源 編碼I2 I1 I0數據來源RSL L LAQL L HABL H L0QL H H0BH L L0AH L HDAH H LDQH H HD023AM2901 運算功能 編碼I5 I4 I3運算功能L L LR+SL L HSRL H LRSL H HRSH L LRSH L H/RSH H LR SH H H/(R S)24AM2901 選擇結果處理 25運算示例：R1+R0 =R1R1 = B 0001R0 = A 0000數據來源：I2 I1 I0： L L H運算功能：I5 I4 I3： L L L選擇結果：I8 I7 I6： L H H 26AM2902芯片示意圖：AM2902/G0、/G1、/G2、/G3