運算器組成實驗

一、多位串行加法器和多位可控加減電路的設計

(1)1.8位串行加法器設計

• 一位全加器FA封裝電路圖
  
• 8位串行加法器電路圖
  
• 8位串行加法器無溢位測驗：
  
  
  
  
• 8位串行加法器溢位測驗：
  
  

(2)8位可控加減法器設計

• 8位可控加減法器電路圖
  
• 8位可控加減法器測驗圖
  • 8位可控加減法器加法測驗圖
    
    
    
    
  • 8位可控加減法器減法測驗圖
    
    
    

二、快速加法器設計

(1)4位先行進位電路設計

• 4位先行進位電路圖
  

(2)4位快速加法器設計

• 4位快速加法器電路圖
  

• 4位快速加法器邏輯運算式：
  G i = X i Y i G_i = X_iY_i Gi?=Xi?Yi?
  P i = X i ⊕ Y i P_i = X_i⊕Yi Pi?=Xi?⊕Yi
  S 1 = P 1 ⊕ C 0 S_1 = P_1⊕C_0 S1?=P1?⊕C0?
  S 2 = P 2 ⊕ C 1 S_2 = P_2⊕C_1 S2?=P2?⊕C1?
  S 3 = P 3 ⊕ C 2 S_3 = P_3⊕C_2 S3?=P3?⊕C2?
  S 4 = P 4 ⊕ C 3 S_4 = P_4⊕C_3 S4?=P4?⊕C3?
  C 1 = G 1 + P 1 C 0 C_1 =G_1+P_1C_0 C1?=G1?+P1?C0?
  C 2 = G 2 + P 2 G 1 + P 2 P 1 C 0 C_2 =G_2+P_2G_1+P_2P_1C_0 C2?=G2?+P2?G1?+P2?P1?C0?
  C 3 = G 3 + P 3 G 2 + P 3 P 2 G 1 + P 3 P 2 P 1 C 0 C_3 =G_3+P_3G_2+P_3P_2G_1+P_3P_2P_1C_0 C3?=G3?+P3?G2?+P3?P2?G1?+P3?P2?P1?C0?
  C 4 = G 4 + P 4 G 3 + P 4 P 3 G 2 + P 4 P 3 P 2 G 1 + P 4 P 3 P 2 P 1 C 0 C_4 = G_4+ P_4G_3+P_4P_3G_2+P_4P_3P_2G_1+P_4P_3P_2P_1C_0 C4?=G4?+P4?G3?+P4?P3?G2?+P4?P3?P2?G1?+P4?P3?P2?P1?C0?

• 4位快速加法器測驗：
  
  

(3)16位的快速加法器設計

• 16位的快速加法器設計
  

(4)32位的快速加法器設計

• 32位的快速加法器電路圖
  
• 32位的快速加法器測驗圖
  
  
  

三、ALU單元設計

(1)32位ALU單元設計

• 32位ALU單元設計圖
  
• 32位ALU單元測驗電路
  
• 32位ALU單元測驗結果
  

四、陣列乘法器設計

(1)5位乘法與門陣列

• 5位乘法與門陣列電路圖
  
• 5位陣列乘法器測驗
  
  
  

(2)不帶符號的5位陣列乘法器

• 不帶符號的5位陣列乘法器電路圖
  
• 不帶符號的5位陣列乘法器測驗
  
  

五、陣列除法器設計

(1)一位可控加減單元的電路設計

• 一位可控加減單元電路
  

• 一位可控加減單元測驗
  
  

(2)4位陣列除法器設計

• 陣列除法器電路圖