运算器部件的组成及原理设计

运算器部件的组成及原理设计

运算器部件是计算机中进行数据加工的部件，其主要功能包括： 1. 执行数值数据的算术加减乘除等运算， 执行逻辑数据的与或非等逻辑运算， 由一个被称为 ALU 的线路完成。 2. 暂时存放参加运算的数据和中间结果， 由多个通用寄存器来承担。 3. 运算器通常也是数据传输的通路 。

符号位 结果为零 结果溢出 进位输出 Am2901芯片是一个 4位的位片结构的运算器器件, 其内部组成讲解如下：

第一个组成部分是算逻运算部件ALU， 能完成 3 种算术运算和

5 种逻辑运算功能。

F3 F=0000 OVR Cn+4 其输出为 F，两路输入为 S、R， 最低位进位Cn, 四个状态输出信号 如图所示。 第二个组成部分是通用寄存器组由16个寄存器构成，并通过A口与B口地址选择被读的寄存器，B口地址还用于 指定写入寄存器 通过B口地址、A口地址读出的数据将送到B、 A锁存器，要写入寄存器的数据由一个多路选择器送来。 第三个组成部分是乘商寄存器Q 它能对自己的内容完成左右移位 功能，其输出可以送往ALU，并 可接收ALU的输出结果。 该芯片的第四个组成部分是五组 多路选通门，包括如下内容： 一组二选一门，选择把A口数据或ALU结果送出芯片，以给出输出Y的数据， Y输出的有无还受输出使能 /OE信号的控制，仅当 /OE为低是才有Y输出 ， /OE为高，Y输出为高阻态。 一组三选一门和 另一组二选一门 用来选择送向 ALU的 S、R输 入端的数据来源 ，包括Q寄存器、 A口、 B口、外 部输入D数据的 8 种不同组合。 一组三选一门 完成把ALU的 输出、或左移 一位、或右移 一位的值送往 通用寄存器组 ，最高、最低 位移位信号有 双向入/出问题 一组三选一门 完成Q寄存器 的左移一位、 或右移一位、 或接收ALU输 出值的功能， 最高、最低位 移位信号有双 向入/出问题。 必要完善： 单累加器变多累积器： 两个选通门均变为多路 送0还是送1到ALU处理 接收门送每个累加器。 支持寄存器移位功能： 接收门变为三选一，即 分别接收本位/低位/高 位送来的信息送累加器 与外部部件的入出联系