某机字长16位,使用四片74181组成算术/逻辑运算单元,设最低位序号标注为第0位。 (1)写出第5位的进位信号C 6 的逻辑表达式; (2)估算产生C 6 所需的最长时间; (3)估算最长求和时间。
【正确答案】正确答案:(1)组成最低4位的74181进位输出为: C 4 =C n+4 =G+PC n =G+PC 0 ,C 0 为向第0位进位。 其中, G=y 3 +y 2 x 3 +y 1 x 2 x 3 +y 0 x 1 x 2 x 3 ,P=x 0 x 1 x 2 x 3 所以, C 5 =y 4 +x 4 C 4 ,C 6 =y 5 +x 5 ,C 5 =y 5 +x 5 y 4 +x 4 y 4 C 4 (2)设标准门延迟时间为T,“与或非”门延迟时间为1.5T,则进位信号C 0 由最低位传至C 6 需经一个反 向器、两级“与或非”门,故产生C 6 的最长延迟时间为 T+2×1.5T=4T (3)最长求和时间应从施加操作数到ALU算起:第一片74181有3级“与或非”门(产生控制参数x 0 、y 0 和C n+4 ),第二、第三片74181共2级反向器和2级“与或非”门(进位链),第四片7181求和逻辑(1级与或非门和l级半加器,设其延迟时间为3T),故总的加法时间为 t 0 =3×1.5T+2T+2x 1.5T+1.5T+3T=14T
【答案解析】