オペレーターはどのような論理演算を実行できますか?

オペレータは算術演算と論理演算を実行できます。演算器の基本的な機能は、四則演算、AND、OR、否定などの論理演算、四則演算や論理シフト演算、値の比較、記号の変更、主記憶アドレスの計算など、さまざまなデータの処理を完了することです。 、など。演算装置は、データを処理するコンピュータ内の機能コンポーネントであり、データ処理には主にデータに対する算術演算と論理データに対する論理演算が含まれ、データに対する算術演算および論理演算を実行することが演算装置の中心的な機能です。

このチュートリアルの動作環境: Windows 7 システム、Dell G3 コンピューター。

電卓は算術演算と論理演算を実行できます。

算術演算装置: 演算装置。さまざまな算術演算や論理演算を実行するコンピューター内のコンポーネント。

演算器は、算術論理演算器(ALU)、アキュムレータ、ステータスレジスタ、汎用レジスタ群などで構成されます。算術論理演算器（ALU）の基本機能は、加減乗除の四則演算、AND、OR、NOT、XOR などの論理演算、シフトや補数などの演算です。コンピュータが動作しているとき、演算器の動作や演算の種類はコントローラによって決定されます。オペレーターが処理したデータはメモリーから取得され、処理結果データは通常メモリーに送り返されるか、オペレーターに一時的に保管されます。コントロールユニットとともにCPUの中核部分を形成します。

電卓は、データを処理するコンピューター内の機能コンポーネントです。データ処理には主に、データに対する算術演算と論理データに対する論理演算が含まれます。したがって、データに対する算術演算および論理演算の実装は、算術ユニットの中核機能です。

演算器の基本的な機能は、四則演算、AND、OR、否定などの論理演算、四則演算や論理シフト演算、値の比較、変更など、さまざまなデータの処理を完了することです。シンボルやメインメモリアドレスの計算など

オペレーター内のレジスターは、操作に関与するデータと操作の中間結果を一時的に保存するために使用されます。演算結果の特性 (オーバーフローの有無、結果の符号ビット、結果がゼロかどうかなど) を記録するには、対応するコンポーネントも演算子内に設定する必要があります。

演算器の動作

加算器

1ビット全加算器:

Si=Ai⊕Bi⊕CiCi 1=AiBi (Ai⊕Bi)Ci
遅延演算：ANDゲート、ORゲート1T、XORゲート3T

進行波キャリーの相補加算/減算器

#M=0 の場合、数値 B の各ビットは加算され、M=1 の場合、数値 B の各桁は 1 で XOR 演算され、キャリー 1 と結合されます。結果は、A (-B) = A-B

#固定小数点乗算

固定小数点コンピュータでは、2 を乗算するための演算規則元のコードで表される数値は、積の符号ビットが 2 つの数値の符号ビットの XOR 演算によって得られ、積の数値部分が 2 の正の数の積です。

シリアル乗算器が削除されたため、以下では並列乗算器のみを紹介します。並列乗算器の鍵は、n*n ビット積を迅速に生成し、そのビット積を加算して n n-1 列の合計を生成することです。

並列乗算器:

最初のステップは、n

n 個の AND ゲートが必要となる n

n ビットの積を並列に計算することです。 2 番目のステップは次のとおりです。 n*(n-1) 全加算器を使用して列の合計を計算します。

#間接的な補数乗算演算

コンピュータ内のデータは補数形式で存在するため、補数乗算演算は単純な交換として考える必要があります補数と元のコードの間の演算

補数から元のコードの演算を直接見つけます:

正の数の補数は変更されず、負の数の補数は最初の true の後と等しくなります。右側に値 1 が出現すると、1 は 0 になり、符号ビットを除いて 0 は 1 になります。

補数回路の考え方:

符号ビットが 0 の場合、データは変化しません。

符号ビットが 1 の場合、符号ビットは変化しません。 、データ ビットは下位ビット (x) から変化します。符号ビットを除く左側のすべてを否定します。

直列接続された OR ゲートは、下位ビットから順に数値を受け入れます。ある下位の数値が 1 になると、今度は OR ゲート出力と後続の OR ゲート出力は両方とも 1 になります。各ステージの OR ゲート出力はイネーブル端子 E と AND 演算されます。イネーブル端子 E=1 の場合、OR ゲート出力によって直接制御されるように簡素化されます。 AND ゲートの出力は XOR ゲートに接続されており、OR ゲートが 1 で E=1 の場合、XOR ゲートは否定機能を実行します。イネーブルエンドが 0 の場合、すべてのレベルの XOR ゲートはすべて 0 であり、反転機能は実行されません。つまり、すべてのビットは変更されません。したがって、終端番号の符号ビットを有効にすることができます。

間接補数乗算器。つまり、2 つの数値がまず前補数器を介して元のコードに変換され、次に乗算器を通過し、その結果が後補数器を介して補数コードに変換されます。 。

直接補数乗算演算

この特性に従って、私たち加算器は入力が負の重みを持つものは、直接補数の並列乗算器を構築するように設計できます。負の重みを持つ入力端子の数に応じて、0、1、2、3 の 4 種類の加算器に分類できます。ハイブリッド加算器を使用して構築された並列乗算器は次のとおりです。

関連知識の詳細については、FAQ 列を参照してください。

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