《计算机系统要素学习》笔记之第2章 布尔运算
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2018-11-30 00:14:03
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《计算机系统要素学习》笔记之第2章 布尔运算
- 2-补码:也称基补码。if x!=0 then x=2^n-x else x=0 其中n为位数
- 规范详述
- 半加器(HalfAdder):进行两个一位二进制加法
- 全加器(FullAdder):进行三个一位二进制加法
- 加法器(Add16):进行两个n位二进制加法
- 增量器(Inc16):对指定数字加1
- 算术逻辑单元(ALU):Arithmetic Logical Unit 是计算机平台的核心部分,所有的算术功能都在这里实现。
- 实现
- HalfAdder
Xor(a=a,b=b,out=sum);
And(a=a,b=b,out=carry);
- FullAdder
HalfAdder(a=a,b=b,sum=w1,carry=w2);
HalfAdder(a=c,b=w1,sum=sum,carry=w3);
HalfAdder(a=w2,b=w3,sum=carry,carry=w4);
- Add16
HalfAdder(a=a[0],b=b[0],sum=out[0],carry=c1);
FullAdder(a=a[1],b=b[1],c=c1,sum=out[1],carry=c2);
FullAdder(a=a[2],b=b[2],c=c2,sum=out[2],carry=c3);
FullAdder(a=a[3],b=b[3],c=c3,sum=out[3],carry=c4);
FullAdder(a=a[4],b=b[4],c=c4,sum=out[4],carry=c5);
FullAdder(a=a[5],b=b[5],c=c5,sum=out[5],carry=c6);
FullAdder(a=a[6],b=b[6],c=c6,sum=out[6],carry=c7);
FullAdder(a=a[7],b=b[7],c=c7,sum=out[7],carry=c8);
FullAdder(a=a[8],b=b[8],c=c8,sum=out[8],carry=c9);
FullAdder(a=a[9],b=b[9],c=c9,sum=out[9],carry=c10);
FullAdder(a=a[10],b=b[10],c=c10,sum=out[10],carry=c11);
FullAdder(a=a[11],b=b[11],c=c11,sum=out[11],carry=c12);
FullAdder(a=a[12],b=b[12],c=c12,sum=out[12],carry=c13);
FullAdder(a=a[13],b=b[13],c=c13,sum=out[13],carry=c14);
FullAdder(a=a[14],b=b[14],c=c14,sum=out[14],carry=c15);
FullAdder(a=a[15],b=b[15],c=c15,sum=out[15],carry=c16);
- Inc16
Add16(a=in,b[0]=true,out=out);
- ALU
//输出out
Mux16(a=x,b=false,sel=zx,out=x1);
Not16(in=x1,out=notx1);
Mux16(a=x1,b=notx1,sel=nx,out=x2);
Mux16(a=y,b=false,sel=zy,out=y1);
Not16(in=y1,out=noty1);
Mux16(a=y1,b=noty1,sel=ny,out=y2);
Add16(a=x2,b=y2,out=addx2y2);
And16(a=x2,b=y2,out=andx2y2);
Mux16(a=andx2y2,b=addx2y2,sel=f,out=f1);
Not16(in=f1,out=notf1);
Mux16(a=f1,b=notf1,sel=no,out=f2);
Mux16(a=f2,b=true,sel=false,out=out);
//输出ng
And16(a=f2,b[15]=true,out=Andf2);
Or16Way(in=Andf2,out=sel1);
Mux(a=false,b=true,sel=sel1,out=ng);
//输出zr
Or16Way(in=f2,out=sel2);
Mux(a=true,b=false,sel=sel2,out=zr);
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