notice : 这篇文章仅仅具有上机实验的参考作用,并且需要配套的文件
Logisim学习 ➕
隧道 ➕
相当于局部变量
复用器-Bit-Selector➕
把(West edge)输入数据从最低位开始,平均分成n组,n由输出位宽决定;
另一个输入(South egde)决定选择第i组数据
用到的组件总结 ➕
Wiring→Bit Extender,Constant,Tunnel,Probe
Gates→…
Plexers→Multiplexer,Decoder,Bit Selector
Arithmetic→Adder/Substractor*,Multiplier,Divider,Comparator,Shifter
Anchor
构建 32 位运算器。利用封装好的 32 位加法器以及 logisim 平台中现有运算部件（禁用系统自带的加法器，减法器）构建一个32 位运算器，可支持算术加、减、乘、除，逻辑与、或、非、异或运算、逻辑左移、逻辑右移，算术右移运算，支持常用程序状态标志（有符号溢出OF、无符号溢出 CF，结果相等 Equal），运算器功能以及输入输出引脚见下表，在主电路中详细测试自己封装的运算器，在报告中分析该运算器的优缺点。
8位串行可控加法器 ➕
见课本P69,不同之处就是这里有cin
eg. X + YSub=0时,Cin 就是进位
Sub=1时
,Cin=0 时, Sub xor Cin = 1,表示对Y的补码运算
,Cin=1 时,Sub xor Cin = 0,Cin表示借位,因此Y-1,与补码的+1抵消
CLA74182先行进位电路 ➕
串行进位加法器一级一级的进位延迟大,
所以可以想办法提前得到当前位的进位输入
以4位为例,设二进制加法器第i位输入为xi,yi,输出为si,进位输入是ci,进位输出Ci+1
递归的展开有
这里可以发现各级的进位与其他进位无关
G*,P*再按 "文件" 所给提示连接即可
G*,P*作用 ➕
到下面会提到
CLA..作用 ➕
部分1:由以上产生的Gi,Pi,输入到CLA,G*,P*
部分2:由Gi,Pi,C0能产快速生各个位的进位
4位快速加法器 ➕
这个比较简单,如果画好了CLA74182,G*,P*作用仍不明
notice ➕
上面GP index从1开始
作用 ➕
输入Xi,Yi,C0
由以上产生Gi,Pi,输入到CLA,能产快速生各个位的进位和
得到Si,Ci,G*,P*
输出(需要的)(高亮最后的输出)
各结果的产生次序
Xi,Yi,C0
0
Gi,Pi(Xi,Yi)
1
G*P*(Gi,Pi),Ci(Gi,Pi,C0)
2
Si(Ci,Xi,Yi)
3
notice ➕
这里用了隧道G1,G2,…
16位快速加法器 ➕
成组进位 ➕
而只把xi,yi丢向4位快速加法器,就能得到G*,P*,输入CLA74182,得到各个进位,再输回4位快速加法器,得到Si
输出(需要的)(高亮最后的输出)
各结果的产生次序
Xi,Yi,C0
0
Gi*,Pi*
1
Ci(Gi*,Pi*,C0),GAll*,PAll*
2
Si(Ci,Xi,Yi)
3
32位快速加法器 ➕
同16位加法器,只不过多了个溢出检测↓
_溢出检测 ➕
第一种 ➕
相加两数X,Y符号相同,且与结果S的符号不同
第二种 ➕
最高数据位的进位与符号位的进位是否一致,不一致表示溢出
例如 -111+(-110
补码是1001 + 1010
所以溢出了
这里用第一种溢出检测即可;可以用复用器-Bit-Selector分离出符号位(比Splitter简单)
ALU ➕
equal&&op=1011➕
logisim运算器→比较器
Signed OverFlow ➕
只需要处理有符号加减的
Unsigned Overflow ➕
加法和小于加数，减法差大于被减数
特别的:加法:无符号加法,溢出即是进位,32位加法器的一个输出cout就是此变量
alu operation ➕
logisim→复用器→数据选择器multiplexer
0
自带移位器
1
自带移位器
2
自带移位器
3
自带乘法器
4
自带除法器
5
32位加法器
6
32位加法器
7
自带逻辑门
8
自带逻辑门
9
自带逻辑门
10
自带逻辑门
11
√
具体电路不再给出
其他 ➕
^运算器测试电路 ➕
把☆ALU 从左侧的栏目中拖到运算器测试电路上,完成运算器测试电路
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作者： migeater
来源：CNBLOGS
原文：https://www.cnblogs.com/migeater/p/9102195.html
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