12.2 寄存器传输语言 (RTL)
对寄存器所存信息的加工和存储称为 寄存器传输操作 。
用 RTL可简练而准确地描述 信息流通 和信息处理 的情况，是描述各模块内部和模块之间连接关系的一种很好的方法。
在 RTL中 寄存器 是 基本的逻辑单元,并且是 广义的,即：在寄存器传送语言中。 术语 寄存器不仅包含 普通的寄存器,而且还包含 移位寄存器、计数器、存储器 以及 其它类型的寄存器。
例如：
加法计数器?可看作为是具有递增（加 1）功能的寄存器。
存储器?可看成是存储信息的寄存器堆。
储存在寄存器的二元信息可以是 二进制数、
二 ---十进制码、字符、控制信息或其它二元代码信息 。而对储存在寄存器的二元信息所执行的操作称为 微操作。
在数字系统中最常遇到的微操作可分为五类：
（ 1）寄存器相互传送解释,这种微操作不改变信息内容，只是把二元信息从一个寄存器传送到另一个寄存器。
（ 2）逻辑运算解释,是对储存在寄存器的二元信息进行 与、或 和 非 等逻辑运算。
（ 3）算术运算解释,是对储存在寄存器的数字量进行 加法,减法 等算术运算。
（ 4）移位解释,描述寄存器中二元信息的移位操作。
(5)条件控制语句一、寄存器间的信息传输
1.寄存器的表示方法
① 大写英文字母
② 方块图
A
(a)寄存器 A
… AnAn-1A2A1
(b)寄存器 A的各个位表示
A
(c)寄存器位编号表示
1 n
图 11.2.1 寄存器方块图表示例如：寄存器传送语句为,A?B
表示 寄存器 B的内容传送给 寄存器 A，
箭头 表示 传输方向,离开是源寄存器，指向目标寄存器。传输操作是一个 复制过程，
不改变源寄存器的内容。
例如：寄存器传送语句为,Y?X,B?A；
2.传输操作传送操作通常是 在一定条件下发生的，而这个条件是由逻辑方程来表示的：
实现语句 BATX,1 的逻辑图图 11.2.2
BA:TX 1
控制函数结束控制函数解释,
（ 1） A 和 B的位数相同。
（ 2） A的数据输入端（ D1---Dn）和 B的数据输出端（ B1---Bn)相连接。
（ 3）寄存器 A还应有并行输入数据的控制端（ LD ）。
（ 4）控制函数由控制电路实现。
解,(1) 分析思路
AB
C D
T1 T5 T6控制网络源寄存器目标寄存器
AB
C DLDLD
选择使能
1 0
MUX2
推广,对于从多个数据源中选择一个传送给多个目标中的一个，构成了寄存器间数据传输的公共通道，这种公共数据通道称为 总线（ BUS） 。
强调,图中略去了控制电路二、算术操作基本的算术运算操作有：加法、减法、求补和算术移位。例如：算术操作语句：
强调,递增和递减操作可分别用加法计数器和减法计数器实现。
为了说明算术操作语句和硬件的对应关系，
我们讨论下面两条语句：
T2,A←A+B T5,A←A+1
图 11.2.5 完成加和增,1”操作的方框图并行加法器
B寄存器
A寄存器例如：增加一句,T0,B←X ；
三、逻辑操作逻辑操作是两个寄存器 对应位之间的逻辑运算,基本逻辑操作是 与,或,非 和 异或 等。
与运算符,∧,；或运算符,∨,
—— 为了与算术运算的符号,·”,,+”区别。
T1+T2,A A+B,C D∨ F
两个操作同时实现（并行关系）
说明：
① T 1 和 T 2 之间的,+”是逻辑算符。
② A和 B之间的,+”是算术加算符。
③ D和 F之间的,∨,是逻辑算符。
④ 两表达式之间,,,号用来分开两个传输操作表达式，而这两个表达式具有同一控制函数，也就是这两个操作同时实现。
与之相对应的电路为：
T1+T2,A A+B,C D∨ F
T1+T2,A A+B,C D∨ F
四、移位操作
1.右移操作,X←SR （ A,X）
2.左移操作,X←SL （ X,A）
X←SR （ X）
X←SL （ X）
A X1 X2 … Xn
X1 X2 … Xn A
0 X1 X2 … Xn
X1 X2 … Xn 0
五、条件控制语句
P,IF（条件） Then（微操作 1） Else（微操作 2）
控制函数例如：设 F是 1位触发器,C也是 1位触发器，
那么，这个条件语句可以改写成两个一般语句：
C · T2,F←1 ；
C · T2,F←0 ；
需要说明的是,条件语句 IF之后的条件是控制函数的成分，而不是微操做的成分。
小结一条 RTL 语句,描述数字系统所处的一个状态。
其操作,说明数据处理器要实现的操作。
控制函数,说明控制器发出的命令。
一条 RTL语句可以定义一个数字系统。
对寄存器所存信息的加工和存储称为 寄存器传输操作 。
用 RTL可简练而准确地描述 信息流通 和信息处理 的情况，是描述各模块内部和模块之间连接关系的一种很好的方法。
在 RTL中 寄存器 是 基本的逻辑单元,并且是 广义的,即：在寄存器传送语言中。 术语 寄存器不仅包含 普通的寄存器,而且还包含 移位寄存器、计数器、存储器 以及 其它类型的寄存器。
例如：
加法计数器?可看作为是具有递增（加 1）功能的寄存器。
存储器?可看成是存储信息的寄存器堆。
储存在寄存器的二元信息可以是 二进制数、
二 ---十进制码、字符、控制信息或其它二元代码信息 。而对储存在寄存器的二元信息所执行的操作称为 微操作。
在数字系统中最常遇到的微操作可分为五类：
（ 1）寄存器相互传送解释,这种微操作不改变信息内容，只是把二元信息从一个寄存器传送到另一个寄存器。
（ 2）逻辑运算解释,是对储存在寄存器的二元信息进行 与、或 和 非 等逻辑运算。
（ 3）算术运算解释,是对储存在寄存器的数字量进行 加法,减法 等算术运算。
（ 4）移位解释,描述寄存器中二元信息的移位操作。
(5)条件控制语句一、寄存器间的信息传输
1.寄存器的表示方法
① 大写英文字母
② 方块图
A
(a)寄存器 A
… AnAn-1A2A1
(b)寄存器 A的各个位表示
A
(c)寄存器位编号表示
1 n
图 11.2.1 寄存器方块图表示例如：寄存器传送语句为,A?B
表示 寄存器 B的内容传送给 寄存器 A，
箭头 表示 传输方向,离开是源寄存器，指向目标寄存器。传输操作是一个 复制过程，
不改变源寄存器的内容。
例如：寄存器传送语句为,Y?X,B?A；
2.传输操作传送操作通常是 在一定条件下发生的，而这个条件是由逻辑方程来表示的：
实现语句 BATX,1 的逻辑图图 11.2.2
BA:TX 1
控制函数结束控制函数解释,
（ 1） A 和 B的位数相同。
（ 2） A的数据输入端（ D1---Dn）和 B的数据输出端（ B1---Bn)相连接。
（ 3）寄存器 A还应有并行输入数据的控制端（ LD ）。
（ 4）控制函数由控制电路实现。
解,(1) 分析思路
AB
C D
T1 T5 T6控制网络源寄存器目标寄存器
AB
C DLDLD
选择使能
1 0
MUX2
推广,对于从多个数据源中选择一个传送给多个目标中的一个，构成了寄存器间数据传输的公共通道，这种公共数据通道称为 总线（ BUS） 。
强调,图中略去了控制电路二、算术操作基本的算术运算操作有：加法、减法、求补和算术移位。例如：算术操作语句：
强调,递增和递减操作可分别用加法计数器和减法计数器实现。
为了说明算术操作语句和硬件的对应关系，
我们讨论下面两条语句：
T2,A←A+B T5,A←A+1
图 11.2.5 完成加和增,1”操作的方框图并行加法器
B寄存器
A寄存器例如：增加一句,T0,B←X ；
三、逻辑操作逻辑操作是两个寄存器 对应位之间的逻辑运算,基本逻辑操作是 与,或,非 和 异或 等。
与运算符,∧,；或运算符,∨,
—— 为了与算术运算的符号,·”,,+”区别。
T1+T2,A A+B,C D∨ F
两个操作同时实现（并行关系）
说明：
① T 1 和 T 2 之间的,+”是逻辑算符。
② A和 B之间的,+”是算术加算符。
③ D和 F之间的,∨,是逻辑算符。
④ 两表达式之间,,,号用来分开两个传输操作表达式，而这两个表达式具有同一控制函数，也就是这两个操作同时实现。
与之相对应的电路为：
T1+T2,A A+B,C D∨ F
T1+T2,A A+B,C D∨ F
四、移位操作
1.右移操作,X←SR （ A,X）
2.左移操作,X←SL （ X,A）
X←SR （ X）
X←SL （ X）
A X1 X2 … Xn
X1 X2 … Xn A
0 X1 X2 … Xn
X1 X2 … Xn 0
五、条件控制语句
P,IF（条件） Then（微操作 1） Else（微操作 2）
控制函数例如：设 F是 1位触发器,C也是 1位触发器，
那么，这个条件语句可以改写成两个一般语句：
C · T2,F←1 ；
C · T2,F←0 ；
需要说明的是,条件语句 IF之后的条件是控制函数的成分，而不是微操做的成分。
小结一条 RTL 语句,描述数字系统所处的一个状态。
其操作,说明数据处理器要实现的操作。
控制函数,说明控制器发出的命令。
一条 RTL语句可以定义一个数字系统。
