后海不是海

摘要： 计算机组成 5 乘法器和除法器 5.7 除法器的优化 我们现在的这个除法器已经可以正常的工作了。但是距离实用还有相当大的距离，必须要经过优化，不过除法的优化就比较复杂。因此，在这一节，我们只是对它的优化方法和优化的方向做一个非常基本的探讨。 这是我们已经有了的这一版除法器，我们不妨称之为第一版的实现 阅读全文

摘要： 计算机组成 5 乘法器和除法器 5.6 除法器的实现 现在，我们已经将除法的运算过程用适合硬件实现的方法描述出来了，那么就可以着手开始设计真正的硬件的除法器了。那么在这一节，我们将首先整理出一个除法器的工作流程，然后通过一个事例来分析除法器的结构和它的工作原理。 我们首先来看一个32位除法器的工作流 阅读全文

摘要： 计算机组成 5 乘法器和除法器 5.5 除法的运算过程 在加、减、乘、除这样的基本算数运算当中，除法是最为复杂的。因此，我们想要实现硬件的除法器，还是从最简单的情况开始说起。 我们还是采用纸笔进行模仿除法运算的方式，来回顾一下除法的运算过程。这里是两个十进制的数，被除数是1001010，除数是100 阅读全文

摘要： 计算机组成 5 乘法器和除法器 5.4 乘法器的优化2 当我们购买一台计算机时，不仅希望它的性能足够好，还希望它的价格足够低。那对于CPU这样的集成电路芯片来说，它的价格的一个重要因素就是其中晶体管的数量。或者说是芯片的面积。因此，在我们设计各个功能部件的时候，如何减小芯片的面积也是一个重要的优化方 阅读全文

摘要： 计算机组成 5 乘法器和除法器 5.3 乘法器的优化1 计算机的最大优势在于它的运算速度。因此，当我们设计计算机当中的一个功能部件时，在保证其功能正确性的前提下，就得考虑它是否拥有足够好的性能。那么在这一节，我们就要一起对这个乘法器进行性能上的分析和优化。 首先，我们来快速回顾一下N位乘法器的工作流 阅读全文

摘要： 计算机组成 5 乘法器和除法器 5.2 乘法器的实现 如果希望CPU支持某一种运算，我们就需要用硬件电路来实现对应的功能部件。我们现在已经有了一种乘法运算的方法，适合硬件来进行实现。而且，我们还掌握了一些硬件电路的基本知识。我们就可以一起来尝试如何构建一个硬件的乘法器。 现在我们来看乘法器是怎么实现 阅读全文

摘要： 计算机组成 5 乘法器和除法器 5.1 乘法的运算过程 乘法是我们日常生活中经常使用的运算。如果是两个非常简单的事物，我们用口算就能解决， 即使是比较大的数我们也只要用一支笔和一张纸就能够非常轻松的完成。这种方法我们在小学的时候就已经掌握了。那么计算机又是如何实现乘法的呢？这个问题就比较复杂了，不过 阅读全文

摘要： 计算机组成 4 算术逻辑单元 4.6 加法器的优化 ALU提供的加法和减法，究其本质都是由加法器来实现的。我们现在学习的加法器，是由一个一个的全加器串联而成，它在性能上存在着很大的问题，而这个问题究竟是什么？我们又该如何解决？在这一节，我们将来一起探讨这件事情。 我们还是来看这个四位加法器的例子，在 阅读全文

摘要： 计算机组成 4 算术逻辑单元 4.5 加法和减法的实现 加法和减法是两种基本的算术运算。计算机进行二进制的加减法的运算和我们平时用纸笔进行的运算方法肯定是不一样的。那它是如何实现的呢？让我们一起来分析。 我们先来看如果用手工运算的话如何进行二进制加法的。这里有两个四位数的二进制数相加，被加数是110 阅读全文

摘要： 计算机组成 4 算术逻辑单元 4.4 逻辑运算的实现 ALU也就是算术逻辑单元，它能够提供基本的算术运算和逻辑运算的功能。那从硬件层面上，它是如何实现的呢？就让我们先从相对简单的逻辑运算开始分析。 现在我们已经掌握了门单元的功能，可以提供基本的逻辑运算。例如这个与门就可以对两个二进制的输入进行与操作 阅读全文