Глава 12. Арифметические |
устройства |
CI (0.15)СР
-.G
(0... 15X^0
|
|
|
CI |
CPG |
-.P |
n,>1 Cl6 |
|
|
|
cpb |
|
|
|
<1CP0 |
|
|
|
|
CGf> |
-пГ? |
|
|
|
-qcGO |
|
|
|
|
|
qcpi |
|
|
|
|
|
|
qcGi |
coo |
|
|
CI (О..Л5)СР |
|
qCP2 |
CO I |
|
|
-,G |
•dCG2 |
|
|
|
|
C02 |
|
|
(0. |
15)С0р |
|
|
|
|
|
|
|
|
Р-
10
II
CI (О.ЛЗХ^Р |
- i P |
|
(0...15)CGp |
- i G |
|
Р и с . 12.8. Сумматор типа CLA («с последовательным переносом») на 16 бит, состоящий из 4-битовых сумматоров и одного CLAгенератора.
12.5. Арифметико-логические вычислительные устройства 279
следующие уравнения ^щя сигналов от UQ ДО [/3- В случае М = О С/^ заменяют сигналы переноса Ct:
щ |
= -^ ЬМсо) |
|
|
|
|
|
(12.27) |
ui |
= -^ {-п Мд'о V - Мр'осо) |
|
|
|
|
(12.28) |
^2 = |
- |
(- Мд[ V - Мд'^р[ V - |
MpJjp'iCo) |
|
(12.29) |
из = |
- |
(- М^^ V -п Мд[р'2 V -п M^()p'op'i V - Mp'oPiP2Co) |
(12.30) |
|
|
|
|
|
& |
|
|
|
|
|
|
|
|
С |
& |
|
|
|
|
|
|
|
- i V / |
& |
г |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
& |
>1 |
g-' |
|
|
|
|
|
|
|
|
S2
S3
Рис. 12.9. Логическая схема для генерации 16 различных функций.
В случае М = О (арифметические функции) эти уравнения иден тичны инвертированным уравнениям (12.5)-(12.7). Для М = 1 все
Ui = l.
Как можно видеть из рис. 12-4, при ->С{ с помощью логической функции «исключающее ИЛИ» (EXOR) формируются выходные функ ции:
-^Fi=UiM¥ti |
(12.31) |
Сигнал переноса и сигналы генерации блока и распространения |
блока создаются в соответствии с уравнением (12.8): |
|
-. С = Зз V 52Рз V 9'iP'2P'3 V 9oP'lP'2P3 |
(12.32) |
-- -Р = PoP'iP2P3 |
(12.33) |
С4 = G у Pop[p2p'sCQ |
(12.34) |
280 Глава 12. Арифметические устройства
12.5.1. Примеры операций
Слож:ение
Управляющее слово при проведении сложения имеет вид: S = = (1, 0,0,1). При этом получаем:
д[ = |
^ {-.Хг\/ |
-^Уг) |
= ХгУг = Qi |
(12.35) |
р- = |
-1 (-П Хг^ Уг) = |
Xi\/yi=pi |
(12.36) |
U = 9z<^Pi |
|
|
(12.37) |
Так как М = О, действительно: |
|
|
|
щ = -^со |
|
|
(12.38) |
Щ = -- {доУроСо) |
|
|
(12.39) |
U2^^ |
{gi V gopi |
V popico) |
(12.40) |
^3 ^ ^ |
{92 V giP2 V gopopi V P0P1P2C0) |
(12.41) |
Отсюда справедливо Ui = "«Сг, и, как следует из схемы, сумма будет рассчитываться следующим образом:
^Fi = Ui^ti |
= ^Cii\^Xii\>yi = -^ {CiZ ШХгФ |
Уг) |
(12.42) |
Вычитание |
(subtraction) |
|
|
Управляющее слово для вычитания имеет вид: = |
(0,1,1,0)5. При |
этом определяем для д[ и р[: |
|
|
|
р- = |
^ (-П Хг V yi) = Хг-^ Уг |
|
(12.43) |
|
р'. = |
^{-^ ХгУг) =Хг\/-^Уг |
|
(12.44) |
Видим, что в противоположность уравнениям (12.35) и (12.36) Уг оказывается инвертированным. Если установить Со == 1, что вызы вает суммирование с 1, получим двойное дополнение (точное допол нение) для у. Отсюда получаем как результат разность х — у при представлении с двойным дополнением.
Отрицание (negation) |
|
Управляющим словом является iS = (0,0,0,0) и М = 1. |
|
На основе этого получим в соответствии с уравнением |
(12.26): |
и = ^ |
{Xiyi V Хг-^Уг) = ^ Xi |
(12.45) |
Так как М = 1, получим |
С/^ = 1, и на выходе появятся в |
соответ |
ствии с уравнением (12.31) инвертированные ж^:
^Fi = UiM>ti = ^ti = -- {-^Xi) |
(12.46) |
12.5. Арифметико-логические вычислительные устройства 281
-n^~rfib
- ^ г -
-хуг 4-{1>
-1X2"
-1У1 -Ki>
-»л:г
пУо-тЧ!}^
-^ 0 -So •У} ^2
^3
л / — [ 1 >
>1
с
&
gxCS&^ ^ \Р2
Ш£^
ДН}
с
1^ьНз^
>1Ь!Р^
С
>1 ^ 0
^1
|
ш |
|
С4 |
|
|
|
|
8L Ь |
|
|
|
W3 |
-1 |
|
|
|
|
|
>1 |
|
|
|
U2 |
-1 |
-ni^2 |
|
r-L |
|
|
>1 |
^ |
' ^ X^Y |
|
|
|
|
- 1 |
=1 |
-/^1 |
|
i/i |
|
К |
|
|
ад- |
|
|
|
к |
|
~т/о |
|
|
|
|
«О |
|
|