计 算 机 导 论.ppt

文档介绍：计 算 机 导 论
现在学****的是第1页，共60页
逻辑运算和逻辑电路
计算机中算术运算的实现
基本逻辑电路—触发器
寄存器
多路开关和三态门
总线的结构和类型
主要内容：
现在学****的是第2页，共60页
画逻辑图
A
B
&
&
+
试设计一个逻辑电路
来实现它.
现在学****的是第13页，共60页
“选位置反”
　“选位置反”：是指对数的某些位要求置反的操作。通过异或运算可实现此操作。
　如： 11010010　A的初值
　　　⊕11001100　B的初值
　　　　00011110　A的终值
　即：若要对A的A 1， A 2， A 5， A 6各位置反，则在B中与之对应位放1，其余位置0。
现在学****的是第14页，共60页
输入
Ai
表示两个同位相加的数
Bi
Ci+1
表示低位来的进位
输出
表示本位和
表示向高位的进位
Ci
Si
一位全加：实现两个一位二进制数相加，且考虑来自低位的进位。
全加器：
计算机中算术运算的实现
(1)数的加法
现在学****的是第15页，共60页
①列逻辑真值表
②写出逻辑式
Ai Bi Ci-1 Si Ci
0 0 0 0 0
0 0 1 1 0
0 1 0 1 0
0 1 1 0 1
1 0 0 1 0
1 0 1 0 1
1 1 0 0 1
1 1 1 1 1
A + A =A
A + A +A =A
∧1
现在学****的是第16页，共60页
1
&
1
1
&
&
&
&
&
&
≥
≥
Ai
Bi
Ci＋1
Si
Ci
一位全加法器电路图
Ci　Si
FAi
Ai　Bi　Ci+1
一位全加法器电路等效图
现在学****的是第17页，共60页
FA0
FA1
FAi
FAn
C0 S0 C1 S1 Ci Si Cn Sn
A0 B0 C1 A1 B1 Ai Bi An Bn Cn+1
…
…
……
加法器电路示意图：
输 出
输 入
现在学****的是第18页，共60页
(2)数的减法
减法可以通过补码转换成加法，而求补码就是“求反加1” 。所以，只要在全加法器上对Bi的输入端用非门把Bi的每一位变成反码，再用此反码与Ai相应位相加，用初始进位形式将补加1加到最低有效级上。如下图所示。
FA0
FA1
FAi
FAn
C0 S0 C1 S1 Ci Si Cn Sn
A0 　　 C1 A1 　　　　　　　　Ai 　　　　　　　　　　　　　　An 　　Cn+1
…
…
……
输 出
B0　　　　 B1　　　　　　 Bi 　　　　　　 Bn
　　　　　输　　　　　　　　　　　　　　　入
　　　　　　　求A–B的加法器电路
现在学****的是第19页，共60页
(3)二进制乘除法
　　从原理上讲计算机会做加法后，通过补码也会做减法了，乘法可以看成是相同加数的连加，除法可以看成是相同减数的连减。但这样做的话，运算速度就很慢。
　　在十进制的乘法中，乘以10是很方便的，只要把小数点往右移一位就可以了。二进制中，最多也就是乘以（10）２，乘（10）2原理上和乘10是一样的，只需将数向左移一位即可。同理，将数向右移一位就实现了除以2的