问答题 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)组成最低四位的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 5 x 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,产生C 6 的路径应当从74181最下面输入端A i ,B i 算起,经过1个反相器和4级“与或非”门,故最长延迟时间为 T+4×1.5T=7T (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 ,C n-4 ),第二、三片74181共2级反相器和2级“与或非”门(进位链),第四片74181求和逻辑(1级与或非门和1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+2×1.5T+1.5T+3T=14T
【答案解析】