第3章 运算器和运算方法.ppt 44页

  第3章 运算器和运算方法 3.1 定点运算器的结合和构造 3.2 算术逻辑运算的根本电路 3.3 定点加以/减法运算 3.1 定点运算器的结合和构造 定点运算器由算术逻辑运算单元(ALU)、输入数据选择电路、畅通用存放器组、输入数据分派电路结合,如次页图所示。 就中算术逻辑运算单元的中心部件是加以法器,而加以法器的逻辑结合带拥有加以法单元与进位转提交逻辑单元。 3.1.1 算术逻辑运算单元(ALU) 运算器中完成据算术与逻辑运算的部件称为算术逻辑运算单元(Arithmetic and Logic Unit,ALU)。如CPU构造图所示,ALU是运算器的中心,畅通日体即兴为两个输入端口,壹个输入端口和多个干用把持记号端的壹个逻辑标记。 ALU处理数据的位数与机具的字长拥关于。 3.1.2 畅通用存放器组 当代当世计算机的中处理器中邑拥有壹组畅通用存放器,首要用于管参加以运算的操干数和运算结实。之因此在当代当世计算机中参加以畅通用存放器是鉴于它的存放取快度要远远高于内存放储器的快度。 畅通用存放器的数越多,对提高运算器干用恭以次实行快度越有益。畅通用存放器组是对用户绽的,却以经度过指令去运用此雕刻些存放器。 如上图所示,8086微处理器拥有14个16位存放器,带拥有8个畅通用存放器,1个指令指针存放器,1个标注识表记标注帜存放器,4个段存放器。它们邑著名称,编程时运用其名称代表其管的情节。 3.1.3 样儿子存放器 样儿子存放器首要用于记载壹些运算结实的样儿子。畅通日情景下,样儿子存放器由以下几种标注识表记标注帜样儿子位结合: V(溢出产标注识表记标注帜位):当运算结实拥有溢出产时,该位被置位;当运算结实没拥有拥有溢出产时,该位被清0。 Z(洞标注识表记标注帜位):当运算结实为0时,该位被置位;当运算结实不为0时,该位被清0。 C(进位或借位标注识表记标注帜位):干为加以法时假设最高位前进拥有进位,或干为减法时最高位前进无借位,该标注识表记标注帜位被置位;干为加以法时假设最高位前进无进位,或干为减法时最高位前进拥有借位,该标注识表记标注帜位被清0。 N(标记标注识表记标注帜位):当运算结实为正数时,该位被置位;当运算结实为正数时,该位被清0。 3.1.4 数据畅通路 从壹个干用部件向另壹个干用部件传递送数据所经度过的干用部件、尽线等称为数据畅通路。 下面以CPU构造图所示的CPU的各干用部件的右半片断运算器为例,说皓其数据畅通路,进而说皓运算器的工干经过。 在图中,MUX1和MUX2区别是两个多路数据选择器,用到来选择以后哪两组数据递送到ALU中。MUX1数据拥有两个到来源:畅通用存放器的输入和指令中的对立位移量。MUX2数据拥有3个到来源:畅通用存放器的输入、数据存放器的输入恭以次计数器的输入。ALU的输入信息经度过外面部数据尽线递送到畅通用存放器中。 假设畅通用存放器拥有两个输入端口RA和RB,拥有壹个输入端口RL。存放器中的数据用补养码体即兴。同时存放器1用R1体即兴,存放器2用R2体即兴,存放器3用R3体即兴。运算之前R1=1100,R2=0110,V、Z、C、N标注识表记标注帜位邑为0。终止下面的操干后,借讯问标注识表记标注帜位V、Z、C、N和R3的值何以变募化? 1.R1+R2,结实递送到R3中 操干经过:R1的情节经度过端口RA输入,MUX1将RA的情节递送入ALU的A输入端;R2的情节经度过端口RB输入,MUX2将RB的情节递送入ALU的B输入端。ALU终止A+B操干,从Y输入端输入结实,并存放入R2存放器中。 ALU中的运算: 1100 + 0110 10010 递送往进位位 因此R3=0010,标注识表记标注帜位C由0变为1,其他标注识表记标注帜位不变。 2.寻求与R1相补养的数 操干经过:R1的情节经度过端口RB输入,经度过MUX2的选择,将RB的情节递送入ALU的B输入端。在MUX1处选择日数“0”递送入ALU的A输入端,ALU终止A-B操干,从Y输入端输入结实,并存放入R3存放器中。鉴于运算器要终止的是博狗棋牌,A-B的干用是经度过[A]补养+[-B]补养到来完成的。 ALU中的运算: [A]补养 0000 + [-B]补养 0100 [0-B]补养 0100 因此R3=0100,结实为负,N标注识表记标注帜位由0变为1,其他标注识表记标注帜位不变。 3.使用运算器计算操干数地址或转变地址

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