Bài giảng Thiết kế logic số (VLSI design): Chương 3.3 - Trịnh Quang Kiên

Chương 3.3 của bài giảng Thiết kế logic số (VLSI design) trình bày các nội dung chính sau: Khối chia số nguyên có dấu và không dấu, phương pháp tiết kiệm tài nguyên thiết kế bằng cấu trúc lặp cứng. Ngoài ra trong bài giảng còn có một số bài tập trắc nghiệm giúp người học hệ thống lại kiến thức cơ bản trong bài học.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Thiết kế logic số (VLSI design): Chương 3.3 - Trịnh Quang Kiên Thiếtkếlogicsố (VLSIdesign) Bộ môn KT Xung, số, VXL quangkien82@gmail.comhttps://sites.google.com/site/bmvixuly/thiet-ke- logic-so Mụcđích,nộidung • Nội dung: Khối chia số nguyên có dấu và không dấu. Phương pháp tiết kiệm tài nguyên thiết kế bằng cấu trúc lặp cứng • Thời lượng: 3 tiết bài giảng • Yêu cầu: Sinh viên có sự chuẩn bị sơ bộ trước nội dụng bài học.quangkien82@gmail.com 2/11 Restoringdivision------------------------------ ------------------------------z 1 0 0 0 0 1 0 1 s(4) (0)|1 1 1 0 0 1 q1 = 02^d 1 1 1 0 2s(4) 1 |1 0 1 0 1 restores(0) 0 |0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 +2^4d 0 |1 0 0 1 02s(0) 0 |0 1 0 0 0|0 1 0 1-2^4d 1 |1 0 0 1 0| ------------------------------ S(5) = (1)|0 0 1 1 1 q0 = 1------------------------------ s = 2s(5) = 0 1 1 1 = 7s(1) (0)|1 1 0 1 0|0 1 0 1 q = 0 1 0 0 1 = 92s(1) 0 |1 0 0 0 0|1 0 1 d = 1 1 1 0 = 14restore -d = 1 0 0 1 0-2^4d 1 |1 0 0 1 0 q4 = 0 z = 1 0 0 0 0 1 0 1 = 133------------------------------ q = 0 1 0 0 1 = 9s(2) (1)|0 0 0 1 0 1 0 1 S = 0 1 1 1 = 72s(2) 0 |0 0 1 0 1 0 1-2^4d 1 |1 0 0 1 0 q3 = 1------------------------------s(3) (0)|1 0 1 1 1 0 12s(3) 0 |0 1 0 1 0 1 restore+2^4d 0 |1 0 0 1 0quangkien82@gmail.com q2 = 0 3/11 Nonrestoringdivisionprinciple------------------------------ ------------------------------z 1 0 0 0 0 1 0 12^d 1 1 1 0s(0) 0 |0 0 1 0 0 0 0 1 0 12s(0) 0 |0 1 0 0 0|0 1 0 1 = u-2^4d 1 |1 0 0 1 0| = -d ------------------------------------------------------------ u –ds(1) (0)|1 1 0 1 0|0 1 0 1 = 2*(u-d) (u-d >0) | 2u (u-d 0) | 2u–d(u-d RestoringdivisionVSNonRestoringdivision------------------------------ ------------------------------z 1 0 0 0 0 1 0 1 z 1 0 0 0 0 1 0 12^d 1 1 1 0 2^d 1 1 1 0s(0) 0 |0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 s(0) 0 |0 0 1 0 0 0 0 1 0 12s(0) 0 |0 1 0 0 0|0 1 0 1 2s(0) 0 |0 1 0 0 0|0 1 0 1-2^4d 1 |1 0 0 1 0| -2^4d 1 |1 0 0 1 0|------------------------------ ------------------------------s(1) (0)|1 1 0 1 0|0 1 0 1 s(1) (0)|1 1 0 1 0|0 1 0 12s(1) 0 |1 0 0 0 0|1 0 1 restore 2s(1) 0 |1 0 0 0 0|1 0 1-2^4d 0 |1 0 0 1 0 q4 = 0 +2^4d 0 |0 1 1 1 0 q4 = 0------------------------------s(2) (1)|0 0 0 1 0 1 0 1 ------------------------------2s(2) 0 |0 0 1 0 1 0 1 s(2) (1)|0 0 0 1 0 1 0 1-2^4d 1 |1 0 0 1 0 q3 = 1 2s(2) 0 |0 0 1 0 1 0 1 -2^4d 1 |1 0 0 1 0 q3 = 1------------------------------s(3) (0)|1 0 1 1 1 0 1 ------------------------------2s(3) 0 |0 1 0 1 0 1 restore s(3) 0)|1 0 1 1 1 0 1+2^4d 0 |1 0 0 1 0 q2 = 0 2s(3) 1 |0 1 1 1 0 1 +2^4d 0 |0 1 1 1 0 q2 = 0------------------------------quangkien82@gmail.com 5/11 Nonrestoringdivisionexample------------------------------ ------------------------------z 1 0 0 0 0 1 0 1 s(4) (0)|1 1 1 0 0 1 q1 = 02^d 1 1 1 0 2s(4) 1 |1 1 0 0 1s(0) 0 |0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 +2^4d 0 |0 1 1 1 02s(0) 0 |0 1 0 0 0|0 1 0 1-2^4d 1 |1 0 0 1 0| ------------------------------ S(5) = (1)|0 0 1 1 1 q0 = 1------------------------------ s = 2s(5) = 0 1 1 1 = 7s(1) (0)|1 1 0 1 0|0 1 0 1 q = 0 1 0 0 1 = 92s(1) 1 |1 0 1 0 0|1 0 1 d = 1 1 1 0 = 14+2^4d 0 |0 1 1 1 0 q4 = 0------------------------------ -2^d = 1 0 0 1 0s(2) (1)|0 0 0 1 0 1 0 1 z = 1 0 0 0 0 1 0 1 = 1332s(2) 0 |0 0 1 0 1 0 1 q = 0 1 0 0 1 = 9-2^4d 1 |1 0 0 1 0 q3 = 1 S = 0 1 1 1 = 7------------------------------s(3) 0)|1 0 1 1 1 0 12s(3) 1 |0 1 1 1 0 1+2^4d 0 |0 1 1 1 0 q2 = 0quangkien82@gmail.com------------------------------ 6/11 Restoringdivisionstructure K+1-bit(quotient) ...