用74181和74182构成64位alu
时间: 2023-04-25 18:06:05 浏览: 271
可以将8个74181和8个74182按照位数连接起来,每个74181和74182组合成一个8位的ALU,最终可以构成一个64位的ALU。其中,74181负责算术运算,74182负责逻辑运算。需要注意的是,ALU的控制信号需要进行正确的设置,以实现所需的运算功能。
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请利用一位 alu 设计 4 位的 alu,画图并结合文字进行描述
ALU(算术逻辑单元)是计算机内的一个基本逻辑单元,它能够执行各种算术运算以及逻辑运算等操作。一位ALU可以执行加法、减法、与、或、非等操作,而当需要对多个数据进行操作时,我们需要设计多位的ALU。
在这里,我们设计了一款4位的ALU,它由四个1位的ALU串联构成。每一个1位的ALU均包括一个半加器(Half Adder)和一个逻辑门(AND门、OR门、NOT门)。
首先,我们来看看1位的ALU的设计。
![1位ALU](https://i.imgur.com/qRYnem8.png)
当选择运算符加法时,输入信号A、B分别为被加数和加数,输出信号C即为相加结果,进位信号D为1。当选择运算符减法时,我们使用补码来实现,先把减数B取反再加1,然后再将其与被加数A相加即可。最后,我们需要在输出结果C的后面增加一个溢出标志位OV,用于标志计算结果是否超出了该位数的范围。
那么,如何将四个1位的ALU串联起来构成4位ALU呢?我们在4位ALU的设计中仍然使用了加法、减法、与、或、非等操作。输入信号分别为A0、B0、A1、B1、A2、B2、A3、B3和控制信号,输出信号同样为4位宽。
下面是4位ALU的设计图。
![4位ALU](https://i.imgur.com/sYsCEfQ.png)
在4位ALU的设计中,我们先将A和B输入信号分别拆分成A0、B0、A1、B1、A2、B2、A3、B3并输入给对应的1位ALU。接着,根据控制信号进行不同的运算处理,具体如下:
1. 加法:将4个不同位的1位ALU的C输出相加得到4位结果,最后将进位标志位进一位即可。
2. 减法:使用补码进行减法操作,与加法相似。
3. 与运算:将4个不同位的1位ALU的逻辑门的输出相与,得到4位结果。
4. 或运算:将4个不同位的1位ALU的逻辑门的输出相或,得到4位结果。
5. 非运算:将4个不同位的1位ALU的逻辑门的输出取反,得到4位结果。
通过上述方式,我们就能够设计出一款可实现加、减、与、或、非等4种运算的4位ALU。
简单模型机alu由什么组成
简单模型机的 ALU(算术逻辑单元)通常由以下组成部分构成:
1. 加法器:负责加法和减法运算。
2. 逻辑门:包括与门、或门、非门等,用于逻辑运算。
3. 移位器:用于移位运算,包括左移和右移。
4. 比较器:用于比较两个数的大小,输出比较结果。
以上组成部分可以根据具体的需要进行扩展和修改。例如,可以加入乘法器、除法器等模块来实现更复杂的运算。