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