设机器字长为16位,分别按4、4、4、4和5、5、3、3分组后,
(1)画出按两种分组方案的单重分组并行进位链框图,并比较哪种方案运算速度快。
(2)画出按两种分组方案的双重分组并行进位链框图,并对这两种方案进行比较。
(3)用74181和74182画出单重和双重分组的并行进位链框图。
(1)4—4—4—4分组的16位单重分组并行进位链框图见教材286页图6.22。
5—5—3—3分组的16位单重分组并行进位链框图如下:
(2)4—4—4—4分组的16位双重分组并行进位链框图见教材289页图6.26。
5—5—3—3分组的16位双重分组并行进位链框图如下:
5—5—3—3分组的进位时间=2.5ty´3=7.5ty;
4—4—4—4分组的进位时间=2.5ty´3=7.5ty;
可见,两种分组方案最长加法时间相同。
结论:双重分组并行进位的最长进位时间只与组数和级数有关,与组内位数无关。
(3)单重分组16位并行加法器逻辑图如下(正逻辑):
注意: 1)74181芯片正、负逻辑的引脚表示方法;
2)为强调可比性,5-5-3-3分组时不考虑扇入影响;
3)181芯片只有最高、最低两个进位输入/输出端,组内进位无引脚;
4)181为4位片,无法5-5-3-3分组,只能4-4-4-4分组;
5)单重分组跳跃进位只用到181,使用182的一定是双重以上分组跳跃进位;
6)单重分组跳跃进位是并行进位和串行进位技术的结合;双重分组跳跃进位是二级并行进位技术;特别注意在位数较少时,双重分组跳跃进位可以采用全先行进位技术实现;位数较多时,可采用双重分组跳跃进位和串行进位技术结合实现。
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(1)4—4—4—4分组的16位单重分组并行进位链框图见教材286页图6.22。
5—5—3—3分组的16位单重分组并行进位链框图如下:
(2)4—4—4—4分组的16位双重分组并行进位链框图见教材289页图6.26。
5—5—3—3分组的16位双重分组并行进位链框图如下:
5—5—3—3分组的进位时间=2.5ty´3=7.5ty;
4—4—4—4分组的进位时间=2.5ty´3=7.5ty;
可见,两种分组方案最长加法时间相同。
结论:双重分组并行进位的最长进位时间只与组数和级数有关,与组内位数无关。
(3)单重分组16位并行加法器逻辑图如下(正逻辑):
注意: 1)74181芯片正、负逻辑的引脚表示方法;
2)为强调可比性,5-5-3-3分组时不考虑扇入影响;
3)181芯片只有最高、最低两个进位输入/输出端,组内进位无引脚;
4)181为4位片,无法5-5-3-3分组,只能4-4-4-4分组;
5)单重分组跳跃进位只用到181,使用182的一定是双重以上分组跳跃进位;
6)单重分组跳跃进位是并行进位和串行进位技术的结合;双重分组跳跃进位是二级并行进位技术;特别注意在位数较少时,双重分组跳跃进位可以采用全先行进位技术实现;位数较多时,可采用双重分组跳跃进位和串行进位技术结合实现。