第二章 运算器
加法器
算术运算逻辑部件
定点运算器
浮点运算器第１章加法器
1．半加器和全加器；
（ 1）半加器 (概念 ),只对两个二进制 1位数相加，而不考虑低位进位的加法器。
a,逻辑符号；
Ai.Bi为两个二进制数的 i位值 Si为 Ai.Bi相加之和，叫体位和 Ci+1:本位向高位的进位
b,真值表；
c,逻辑表达式；
d,电路图 ;
(2)全加器 (概念 )：考虑 3低位向本位进位的加法器；
a,逻辑符号,Ci,低位向本位的进位
b,真值表； Si=Ai +Bi +Ci
c,逻辑表达式 ; Ci+1=AiBi+(Ai+Bi)
d,电路图,Ci+1=AiBi+(Ai+Bi)Cj
2.串行加法器和并行加法器：
（ 1）串行加法器 (概念 ):是只有一位全加器的加法器
（ 2）并行加法器 (概念 )：是由多位全加器组成的加法器
3.并行加法器的设计：
（ 1）进位键的概念；
（ 2）并行加法器的设计方法；
a.串行进位并行加法器； 逻辑图：
b.并行进位并行加法器； 并行进位：是指所有进位都由 C0直接产生。
第２节算术运算逻辑部件
1.概念,
具有算术和逻辑运算功能的部件叫做算术逻辑运算部件 (arithmetic and logic
unit,AUL).AUL是运算器的核心部件,
2,逻辑符号：参考：如下图,24个引脚
3,功能：下表,
4,工作原理：
a,逻辑电路
b,控制信号 S3S2S1S0的功能：参考,P147
表 8.4；
c,控制端 M的功能,M为高比平时； Fi=xi
+yi M为低比平时,Fi=xi+yi+ci;
5.应用
（ 1） 16位组间串行进位的 ALU；如下图,
（ 2） 16位组间并行进位的 ALU
a.P.G.C4的关系,C4=PG+GC0
b.SN7148的功能：
c.16位组间并行进位的 ALU 如下图,
第３节定点运算器
1．运算器的基本结构主要器件有,ALU,锁存器，寄存器和数据总线：
(1)单总线结构；如下图,
(2)双总线结构：如下图,
(3)三总线结构：如下图,
2．运算器的组成
(1)ALU：由 4片 74181ALU和 1片 74181CLA组成 16位运算器；
(2)寄存器：共 10个寄存器
(3)A,B锁存器：如下图,
a.电路
b,功能
c.输入数据的来源
d.多路选择器；
(4)输出门：
a.电路
b.功能
c.数据输出的去向。
第４节浮点运算器
1,80287和 80387的性能：
（ 1）具有高性能的 80位体系结构；
（ 2）时钟频率高； 80287→ 8MHZ（ 12MHZ）；
80387→ 16MHZ（ 20MHZ）；
（ 3）可执行 IEEE754标准的浮点运算；
（ 4）能处理 7种数据类型；
（ 5）可在 80286/80386微机的实模式和保护模式下工作：
a,实模式
b.保护模式
（ 6）扩展了 80286/80386的硬件指令；
（ 7）能检测出数据运算的 6种错误。
2．协处理器的内部结构：
（ 1）特征字寄存器
（ 2）控制字寄存器
（ 3）状态字寄存器
（ 4）寄存器堆栈,8个寄存器。每个 80位
3,80287和 80387的硬件特性：
（ 1） 80287的硬件及其 80386的连接
a.硬件特性
b.与 80387 的连接。
（ 2与 80387的硬件特性及其与 80386
的连接
a.硬件特性
b.与 80386的连接：
4．协处理器的工作方式：
（ 1）作为 80386的外设：
a.80387的指令（ ESC指令）由 80386读取，
通过 I/O传 80387；
b.80387访问存储器由 80386组成地址，进行读写，由 I/O对 80397进行输入 /输出；
（ 2） 80387与 80386同步工作。
加法器
算术运算逻辑部件
定点运算器
浮点运算器第１章加法器
1．半加器和全加器；
（ 1）半加器 (概念 ),只对两个二进制 1位数相加，而不考虑低位进位的加法器。
a,逻辑符号；
Ai.Bi为两个二进制数的 i位值 Si为 Ai.Bi相加之和，叫体位和 Ci+1:本位向高位的进位
b,真值表；
c,逻辑表达式；
d,电路图 ;
(2)全加器 (概念 )：考虑 3低位向本位进位的加法器；
a,逻辑符号,Ci,低位向本位的进位
b,真值表； Si=Ai +Bi +Ci
c,逻辑表达式 ; Ci+1=AiBi+(Ai+Bi)
d,电路图,Ci+1=AiBi+(Ai+Bi)Cj
2.串行加法器和并行加法器：
（ 1）串行加法器 (概念 ):是只有一位全加器的加法器
（ 2）并行加法器 (概念 )：是由多位全加器组成的加法器
3.并行加法器的设计：
（ 1）进位键的概念；
（ 2）并行加法器的设计方法；
a.串行进位并行加法器； 逻辑图：
b.并行进位并行加法器； 并行进位：是指所有进位都由 C0直接产生。
第２节算术运算逻辑部件
1.概念,
具有算术和逻辑运算功能的部件叫做算术逻辑运算部件 (arithmetic and logic
unit,AUL).AUL是运算器的核心部件,
2,逻辑符号：参考：如下图,24个引脚
3,功能：下表,
4,工作原理：
a,逻辑电路
b,控制信号 S3S2S1S0的功能：参考,P147
表 8.4；
c,控制端 M的功能,M为高比平时； Fi=xi
+yi M为低比平时,Fi=xi+yi+ci;
5.应用
（ 1） 16位组间串行进位的 ALU；如下图,
（ 2） 16位组间并行进位的 ALU
a.P.G.C4的关系,C4=PG+GC0
b.SN7148的功能：
c.16位组间并行进位的 ALU 如下图,
第３节定点运算器
1．运算器的基本结构主要器件有,ALU,锁存器，寄存器和数据总线：
(1)单总线结构；如下图,
(2)双总线结构：如下图,
(3)三总线结构：如下图,
2．运算器的组成
(1)ALU：由 4片 74181ALU和 1片 74181CLA组成 16位运算器；
(2)寄存器：共 10个寄存器
(3)A,B锁存器：如下图,
a.电路
b,功能
c.输入数据的来源
d.多路选择器；
(4)输出门：
a.电路
b.功能
c.数据输出的去向。
第４节浮点运算器
1,80287和 80387的性能：
（ 1）具有高性能的 80位体系结构；
（ 2）时钟频率高； 80287→ 8MHZ（ 12MHZ）；
80387→ 16MHZ（ 20MHZ）；
（ 3）可执行 IEEE754标准的浮点运算；
（ 4）能处理 7种数据类型；
（ 5）可在 80286/80386微机的实模式和保护模式下工作：
a,实模式
b.保护模式
（ 6）扩展了 80286/80386的硬件指令；
（ 7）能检测出数据运算的 6种错误。
2．协处理器的内部结构：
（ 1）特征字寄存器
（ 2）控制字寄存器
（ 3）状态字寄存器
（ 4）寄存器堆栈,8个寄存器。每个 80位
3,80287和 80387的硬件特性：
（ 1） 80287的硬件及其 80386的连接
a.硬件特性
b.与 80387 的连接。
（ 2与 80387的硬件特性及其与 80386
的连接
a.硬件特性
b.与 80386的连接：
4．协处理器的工作方式：
（ 1）作为 80386的外设：
a.80387的指令（ ESC指令）由 80386读取，
通过 I/O传 80387；
b.80387访问存储器由 80386组成地址，进行读写，由 I/O对 80397进行输入 /输出；
（ 2） 80387与 80386同步工作。
