大きな組み合わせ回路としてのALU


ALUとは何か

 


今回、以下の仕様のALUの設計方法をみる。

入力信号 4ビットデータ入力1 A=(A3,A2,A1,A0)
4ビットデータ入力2 B=(B3,B2,B1,B0)
5ビット制御信号 F=(F4,F3,F2,F1,F0)
出力信号 4ビットデータ出力 Y=(Y3,Y2,Y1,Y0)
制御信号 動作 説明
F4 F3 F2 F1 F0
Y <= A + B 加算
Y <= A - B 減算、Bの2の補数とAの加算で実現する
Y <= A and B 各桁ごとにand演算を取る
Y <= A or B 各桁ごとにor演算を取る
Y <= shl A A を左へ(上位へ)1ビットシフト
Y <= shr A Aを右へ(下位へ)1ビットシフト

加算器はどう作るか?

減算器は加算器を用いてどうつくるか?

したがって、加減算器はマルチプレクサを用いて以下のようになる。


各桁ごとにANDもしくはORをとる回路はどうなるか?


シフト動作はどう実現するか?


全体をまとめて、ALUを作ると



次回は中間テストです。

教科書、ノートなどの持込はOKです。

以上