计算机组成原理AM290.ppt

计算机组成原理AM2901
由表可得全加和Fn和进位输出Cn的表达式为：
Fn= Xn⊕Yn⊕Cn-1
Cn=XnYn+(Xn⊕Yn)Cn-1
由8个全加器组成的8位加法器（串行进位）
由8个全加器组成的8位加法器
大家注意的是：加法器无存储功能
全加器的位数与操作数的位数相等的加法器称并行加法器。
进位信号的产生与传递的逻辑结构称为进位链。
当Xi与Yi都为1时，Ci=1，即有进位信号产生，所以将XiYi称为进位产生函数或本地进位，并以Gi=XiYi表示。
当Xi⊕Yi=1且Ci-1=1时，则Ci=1。这种情况可看作是当Xi⊕Yi=1时，第i-1位的进位信号Ci-1可以通过本位向高位传送。因此，把Xi⊕Yi称为进位传递函数或进位传递条件，并以Pi=Xi⊕Yi表示。
组内并行、 组间串行的进位链
这种进位链每小组4位，组内采用并行进位结构，组间采用串行进位传递结构，进位表达式为：
C1=G1+P1C0
C2=G2+P2G1+P2P1C0
C3=G3+P3G2+P3P2G1+P3P2P1C0
C4=G4+P4G3+P4P3G2+P4P3P2G1+P4P3P2P1C0
16位组内并行组间串行进位链框图如下图所示。
16位组内并行、组间串行进位链框图
组内并行、组间并行的进位链
G1*=G4+P4G3+P4P3G2+P4P3P2G1(小组的进位产生函数)
P1*=P4P3P2P1(小组的进位传递函数)
因此：
C4=G1*+P1*C0
同理：
C8=G2*+P2*C4
C12=G3*+P3*C8
C16=G4*+P4*C12
这是一组递推表达式，可将其展开为：
C4=G1*+P1*C0
C8=G2*+P2*G1*+P2*P1*C0
C12=G3*+P3*G2*+P3*P2*G1*+P3*P2*P1*C0
C16=G4*+P4*G3*+P4*P3*G2*+P4*P3*P2*G1*+P4*P3*P2*P1*C0
其中：
G1*=G4+P4G3+P4P3G2+P4P3P2G1
G2*=G8+P8G7+P8P7G6+P8P7P6G5
G3*=G12+P12G11+P12P11G10+P12P11P10G9
G4*=G16+P16G15+P16P15G14+P16P15P14G13
P1*=P4P3P2P1　　　　P2*=P8P7P6P5
P3*=P12P11P10P9　　 P4*=P16P15P14P13
16位组内并行、组间并行进位链框图