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1、第4章,计算机中的运算器部件(2),教学计算机运算器实例,教学计算机运算器字长16位，运算器用4片4位的位片结构的 Am2901组成。 1、回忆Am2901芯片的内部组成和功能 2、怎样连接 4片Am2901成为16位的运算器 3、怎样解决运算器实用中的几个问题： (1) 运算器最低位进位输入信号 Cin 的形成 (2) 运算器4位标志位信号的接收与记忆线路 (3) 移位时最高、最低位的移位输入信号设计,二选一,B 16个 A 通用寄存器,三选一,二选一,三选一,三选一,A L U S R,B锁存器,A锁存器,乘商寄存器Q,Cn,/OE,Q3,Q0,RAM0,RAM3,F,输出Y,F3 F=0。

2、000 OVR Cn+4,输入D,A口地址,B口地址,组成 算逻运算部件 通用寄存器组 乘商寄存器 Q 5组多路选择门 功能 8种运算功能 8种数据组合 8种结果处理,I5I3,I2I0,I8I6,Am2901内部组成,Am2901入出信号及引脚(40脚),Y3Y0,D3D0,RAM3,Q3,RAM0,Q0,CP,OE,Cn,Cn+4 F=0 Over F3,Am2901,A3A0,B3B0,I8I6,I5I3,I2I0,Y118,Y30,D118,D74,D30,Cin,RAM0,Q0,Y74,Vcc R,4 片Am2901之间的连接,这是几位的运算器？ 图中是串行进位还是并行进位? I8-。

3、I6只给一片还是同时给四片?,片间高速进位用 Am2902,高位 Am2901,Am2901,Am2901,低位 Am2901,Am2902 Cn+z Cn+y Cn+x,/G /P,Y1512,Y118,Y74,Y30,D1512,D118,D74,D30,OVER,F=0,F15,Cy,Cin,CP,RAM15,Q15,RAM0,Q0,A口,B口,I86 I53 I20,Vcc R,片间高速进位,入出信号及引脚,Y15Y0,D15D0,RAM15,Q15,RAM0,Q0,CP,OE,Cin,Cy F=0 Over F15,运 算 器 部 件,A3A0,B3B0,I8I6 I5I3 I2I0。

4、,如何给出？,如何给出？,如何保存？,运算器实用中的几个问题,1、运算器最低位进位输入信号 Cin 的形成 2、运算器 4个标志位信号的接收与记忆线路 3、移位时最高、最低位的移位输入信号设计,如何提供ALU最低位进位信号Cin,ADD指令 0 R0+R1 + 0 INC指令 1 R0+0 + 1 ADC指令 C R0+R1 + C SUB指令 1 R0+/R1 + 1 DEC指令 0 R0+/0 + 0 SBB指令 C R0+/R1 + C,加运算,减运算,00 01 10 01 00 10,最低位进位信号 由 SCI 编码指定,Cin = /SCI1* SCI0 + SCI1*/SCI0*。

5、C,不同指令需求 Cin 例子最低位进位 控制码SCI,16位的 运算器,运算器最低位进位输入信号Cin,Cy F=0 OVR F15,RAM15 Q15,RAM0 Q0,最低位进位 GAL3,SCI,0 1 C,Y150,D150,B口,A口,I8I0,Cin,状态寄存器(CZVS)的控制,C Z V S C Z V S 标志位值保持不变 Cy ZR OV F15 接受ALU状态输出 IB7 IB6 IB5 IB4 接收内部总线输出 0 Z V S CLC 置 “0” C 1 Z V S STC 置 “1” C RAM0 Z V S 右移(SHR,RCR) RAM15 Z V S 左移(SH。

6、L,RCL) Q0 Z V S 联合右移(MUL),用3 位码控制 8 种方案,SST 20 000 001 010 011 100 101 110 111,状态寄存器的逻辑表达式,V := /SST2*/SST1*/SST0* V + /SST2*/SST1* SST0* OV + /SST2* SST1*/SST0* IB5 + /SST2* SST1* SST0* V + SST2* V,S := /SST2*/SST1*/SST0* S + /SST2*/SST1* SST0* F15 + /SST2* SST1*/SST0* IB4 + /SST2* SST1* SST0*S + S。

7、ST2* S,Z := /SST2*/SST1*/SST0* Z + /SST2*/SST1* SST0* ZR + /SST2* SST1*/SST0* IB6 + /SST2* SST1* SST0* Z + SST2* Z,C := /SST2*/SST1*/SST0* C + /SST2*/SST1* SST0* Cy + /SST2* SST1*/SST0* IB7 + SST2*/SST1*/SST0 + SST2*/SST1* SST0* RAM0 + SST2* SST1*/SST0* RAM15 + SST2* SST1* SST0* Q0,0,1,RAM0 Q0,RAM15。

8、,16位的 运算器,16 位运算器的状态寄存器,四位标志位 GAL1,SST,C Z V S,Cy F=0 OV F15,来自内部总线 IB,RAM15 Q15,RAM0 Q0,Y150,D150,B口,A口,I8I0,Cin,寄存器移位输入信号RAM0, RAM15, Q0, Q15,寄存器移位输入信号RAM0, RAM15, Q0, Q15,2 位控制码 左移(I7) 右移(/I7) 指令 SSH10 RAM0 Q0 RAM15 Q15 00 0 / 0 / SHL SHR 01 C / C / RCL RCR 10 Q15 /F15 Cy F0 DIV MUL,RAM15 = /SSH1。

9、* SSH0* C + SSH1 */SSH0* Cy Q15 = SSH1 */SSH0* F0 RAM0 = /SSH1* SSH0* C + SSH1 */SSH0* Q15 Q0 = SSH1 */SSH0* /F15,RAM15 .OE= /I7 Q15 .OE= /I7 RAM0 .OE= I7 Q0 .OE= I7,16位运算器的最高、最低位移位输入信号,0,1,RAM0 Q0,RAM15,16位的 运算器,16 位运算器的完整组成,四位标志位 GAL1,右移输入信号 GAL3,左移输入信号 GAL3,最低位进位 GAL3,C Z V S,Cy F=0 OVR F15,来自内部总。

10、线 IB,SSH,SSH,SCI,右移控制,左移控制,RAM15 Q15,RAM0 Q0,0 C Q15 /F15,0 C Cy F0,0 1 C,Y150,D150,B口,A口,I8I0,Cin,SST,运算器用的 GAL 的控制信号,GAL1：状态寄存器 GAL3：进位输入 SST C Z V S SCI 运算 Cin 000 C Z V S 00 加 0 001 Cy ZR OV F15 01 加 1 010 内部总线的一位 10 加 C 移位输入 011 1 Z V S RAM0 Q0 RAM15 Q15 100 0 Z V S SSH 左移位 右移位 101 RAM0 Z V S 0。

11、0 0 X 0 X 110 RAM15 Z V S 01 C X C X 111 Q0 Z V S 10 Q15 /F15 Cy F0,教学机运算器控制信号汇总,数据组合( I2 I1 I0 )3位 功能代码( I5 I4 I3 )3位 结果处理( I8 I7 I6 )3位 A口地址4位 B口地址4位 最低位进位控制信号(SCI)2位 移位控制信号 (SSH)2位 状态寄存器接收信号(SST)3位,24位,脱机的运算器实验,在已经设计好并实现了运算器部件之后，如何控制它完成指定的运算功能并检查它的执行结果呢？ 最简单的办法是： (1)通过开关向其提供将要使用的数据， (2)通过开关向其提供必要。

12、的控制信号， (3)通过开关按钮控制寄存器接收运算结果， (4)通过指示灯显示运算结果和控制信号的值。 手工模拟控制器控制运算器工作!,16位运算器脱机实验,Y15Y0,D15D0,RAM15,Q15,RAM0,Q0,Cin,Cy F=0 Over F15,运 算 器 部 件,A30,B30,I86,(用16个开关提供输入),C Z V S,SSH,SST,SCI,I53,I20,通过24位微型开关 提供控制信号,用四个指示灯显示状态,(用16个指示灯显示结果),SRT,SHIFT,RESET,START 按键,运行功能选择开关 单步，手播，组合逻辑，8位，联机 连续，内存， 微程序，16位，。

13、脱机,两个12位的 微型开关,16位的 手拨输入开关,DC2,DC1,AR 低8位,控制运算器的24位信号,节拍 指示灯,IR 高8位,CZVS状态位,IB 高8位,IB 低8位,DB 低8位,DB 高8位,Y 低8位,Y 高8位,AR 高8位,IR 低8位,MIO REQ WE,运算器的状态位,I86 I53 I20 SST SCI SSH A口 B口,教学计算机,注：本实验中 SST 设置为 001,功能：把 16 进制的补码数 1234 传送到累加器 R0 中。 实现： 教学机的功能开关拨到单步、组合逻辑控制器、16位机、脱机实验。 数据 1234 通过数据开关拨入，24 位控制信号通过红色微型开关拨入，运行结果看指示灯。 执行方案，D+0R0，I2I0选111, I5I3选000，I8I6选011，B口选0000，A口随意，填0000，最低位进位选0，无移位。,运算器实验控制信号与结果。