Thiết kế ALU 32 Bits

Nội dung slide: Thiết kế ALU 32 bitsPhần mền thực hiện: logisimAlu thực hiện được các phép toán : add, sub, slt, xor 32 bitCó tín hiệu điều khiển chọn phép toán (00: add, 01: xor, 10:sub, 11:slt). 2 đầu vào 32 bitĐầu ra 32 bit và các cờ zero, carryout, overflow 1 bit.

LAB Thiết kế ALU 32 bit Yêu Cầu  Phần mền thực hiện: logisim  Alu thực phép toán : add, sub, slt, xor 32 bit  Có tín hiệu điều khiển chọn phép toán (00: add, 01: xor, 10:sub, 11:slt)  đầu vào 32 bit  Đầu 32 bit cờ zero, carryout, overflow bit Thực Hiện  Đối với việc thiết kế ALU 32 bit thực phép toán add, sub, slt, xor -Ta cần mạch cộng 32 bit -Mạch trừ 32 bit slt -Mạch xor 32 bit -Các Mux 2-1 ,Mux 4-1 I Mạch cộng 32 bit mạch cộng bit - bít chưa có số nhớ Cin đưa vào (add 1bit begin) A B sum Cout 0 0 1 1 1 1 Đối với bit có Cin đưa vào từ bít trước (add bit) Sơ đồ mô Bảng trạng thái mạch cộng toàn phần Từ bảng trạng thái ta tối giản hàm đầu phương pháp bìa nô mạch cộng bit  Đầu tiên ta thiết kế mạch add 8bit begin để cộng 8bit  Ta kế thừa mạch cộng bit thiết kế  Với bit chưa có Cin đưa vào cho bit Ta sử dụng mạch add bit begin cho bit mạch add bit cho bít  Sơ đồ mô III Mạch xor 32bit mạch xor_8bit Sử dụng cổng xor để thực mạch xor_8bit mạch xor 32bit  Mạch xor_32bit thực từ mạch xor_8bit sau IV Thiết kế cờ zero  Cờ zero lập nêu kết phép toán không Tức tất 32bit  Nếu bit không cờ zero không lập, dựa vào đặc điểm ta sử dụng cổng or để thực or 32bit Nếu bit kết Ta cần lấy đảo giá trị đầu kết cờ zero  Để mạch or 32 bit đơn giản ta thiết kế mạch 0r 32bit từ mạch or 8bit sau Mạch or 8bit Mạch or 32 bit Cờ zero V Mạch mux 4-1 32bit mux 2-1 1bit Mạch mux 4-1 32bit - Dùng để chọn đầu vào 32 bit để đưa - đồ mô Sơ Bảng trạng thái đầu S0 S1 Y 0 I0 I1 I2 1 I3 Ta có phương trình trạng thái ngõ Từ phương trình ta xây dựng mạch mux 4-1 32bit sau Mạch mux 4-1 32bit Mạch mux 2-1 1bit s Y X0 X1 VI ALU 32bit  Kết hợp mạch có ta xây dựng mạch ALU  Mạch mux 4-1 để chọn phép toán (chọn kết phép toán đưa Bảng điều khiển chọn phép toán ALU control Phép toán 00 add 01 Xor 10 sub 11 slt  Mạch mux 2-1 để chọn tín hiệu cờ carryout overflow từ mạch cộng hay mạch trừ đưa CẢM ƠN THẦY VÀ CÁC BẠN ĐÃ LẮNG NGHE !!!!