[디지털시스템] VHDL을 이용하여 ALU[Arithmetic logic unit]을 설계
[디지털시스템] VHDL을 이용하여 ALU[Arithmetic logic unit]을 설계
1. Background
- 산술논리 연산장치 ALU는 중앙처리장치의 일부로서 컴퓨터 명령어 내에 있는 연산자들에 대해 연산과 논리동작을 담당한다. 일반적으로 ALU는 입력된 연산자와, 현재 더해지고 있는 연산자, 누산기에 저장된 결과, 그리고 시프트된 결과들을 저장하기 위한 공간을 가지고 있으며, ALU내의 비트의 흐름과, 그 안에서 수행된 연산들은 게이트 회로에 의해 통제되는데, 게이트 회로는 다시 각 연산코드에 대해 특별한 알고리즘이나 순서를 사용하는 순차 논리장치에 의해 통제 된다.
2. ALU Function Table
S4
S3
S2
S1
S0
Cin
Operation
Function
Implementation block
000000000000000000000000000011110011001101010101
Y[=A
Y[A+1
Y[A+B
Y[A+B+1
Y[=
Y[=+1
Y[=A-1
Y[A
Transfer A
Increment A
Addition
Add with carry
A plus 1 s complement of B
Subtraction
Decrement A
Transfer A
Arithmetic Unit
Arithmetic Unit
Arithmetic Unit
Arithmetic Unit
Arithmetic Unit
Arithmetic Unit
Arithmetic Unit
Arithmetic Unit
000000001111001101010000
Y[=A and B
Y[=A or B
Y[=A xor B
Y[=
AND
OR
XOR
Complement A
Logic Unit
Logic Unit
....
- 산술논리 연산장치 ALU는 중앙처리장치의 일부로서 컴퓨터 명령어 내에 있는 연산자들에 대해 연산과 논리동작을 담당한다. 일반적으로 ALU는 입력된 연산자와, 현재 더해지고 있는 연산자, 누산기에 저장된 결과, 그리고 시프트된 결과들을 저장하기 위한 공간을 가지고 있으며, ALU내의 비트의 흐름과, 그 안에서 수행된 연산들은 게이트 회로에 의해 통제되는데, 게이트 회로는 다시 각 연산코드에 대해 특별한 알고리즘이나 순서를 사용하는 순차 논리장치에 의해 통제 된다.
2. ALU Function Table
S4
S3
S2
S1
S0
Cin
Operation
Function
Implementation block
000000000000000000000000000011110011001101010101
Y[=A
Y[A+1
Y[A+B
Y[A+B+1
Y[=
Y[=+1
Y[=A-1
Y[A
Transfer A
Increment A
Addition
Add with carry
A plus 1 s complement of B
Subtraction
Decrement A
Transfer A
Arithmetic Unit
Arithmetic Unit
Arithmetic Unit
Arithmetic Unit
Arithmetic Unit
Arithmetic Unit
Arithmetic Unit
Arithmetic Unit
000000001111001101010000
Y[=A and B
Y[=A or B
Y[=A xor B
Y[=
AND
OR
XOR
Complement A
Logic Unit
Logic Unit
....
-
최신 디지털 공학 - 사거리 신호등 시스템
Subject : 기초전자회로 및 실험 Theme : Arithmetic Logic Units (ALUs) 사거리 신호등 시스템 0. 개요 (프로젝트의 목적 및 필요성) 거리에 신호등이 없다면 엄청난 도로의 혼잡과 많은 사고들이 일어날 것이.. -
디지털회로실험 예비보고서-산술논리 연산 장치
디지털회로실험 예비보고서 ( 산술논리연산장치) ♣ 과목명 : ♣ 담당교수 : ♣ 학번 : ♣ 전공 : ♣ 이름 : ♣조: ■ 실험제목 : 산술논리연산장치 ■ 관련이론 (1) ALU (arithmetic-logic unit) ; 산술논리 연.. -
CPU
■ CPU 개념 CPU(Central Processing Unit)는 '중앙집적회로', 컴퓨터의 중심부에 해당하는 가장 중요한 부분으로 명령어의 해석과 실행을 제어하는 역할을 담당한다. CPU는 사람에 비유를 하면 두뇌와 같은 중요.. -
[디지털 회로설계] VHDL을 통한 Gray Code 설계
디지털 회로설계 1. 제목 : VHDL을 통한 Gray Code 설계 2. 개요 : 1) 목적 : Karnaugh map을 이용하여 Gray code를 설계하고 검증하여, Quartus2와 Karnaugh map을 통한 minimization에 대한 이해도를 높인다... -
디지털논리회로 - VHDL을 이용한 inertial delay와 transport delay 확인
1. Title: VHDL을 이용한 inertial delay와 transport delay 확인 2. purpose: 작성한 vhdl code와 시뮬레이션 결과를 첨부하고, inertial delay와 transport delay의 차이점에 주목하여 결과를 비교한다. 3. Theo.. -
[디지털 회로 설계] 4-Bit D Flip Flop 설계
디지털 회로설계 1. 제목 : 4-Bit D Flip Flop 설계 2. 개요 : 1) 목적 : 1 bit flip flop을 통해 4 bit flip flop을 VHDL과 logic gate로 설계한다. 이 과정에서 VHDL의 process의 사용법을 익히고, logic gat.. -
[디지털 회로설계] 4-Bit D Flip Flop 설계
디지털 회로설계 1. 제목 : 4-Bit D Flip Flop 설계 2. 개요 : 1) 목적 : 1 bit flip flop을 통해 4 bit flip flop을 VHDL과 logic gate로 설계한다. 이 과정에서 VHDL의 process의 사용법을 익히고, logic gate.. -
고급디지털 회로설계 - 111 DETECTOR 설계
고급디지털 회로설계 - 111 DETECTOR 설계 1. 설계 내용 VHDL을 이용하여 연속적인 111을 detect하여 111의 개수를 count 한다. 또한, 111이 15번 count되면 동작을 멈추어야 하며, S=1이 입력되었을 경우에는 처.. -
논리회로설계 - vhdl을 이용한 도어락(door lock) 설계
논리회로설계 - vhdl을 이용한 도어락(door lock) 설계 1. 도어락의 개요 도어락은 번호를 입력받아서 그 번호가 일치할 경우 문이 열리고 일정 횟수 이상을 틀릴 경우 알람이 작동한다. 2. 입력, 출력 및 상태.. -
디지털 회로설계 - 고속 동작 덧셈기 설계
1. 제목 : 고속 동작 덧셈기 설계 2. 목적 VHDL을 이용한 고속 동작 덧셈기의 설계를 통해 덧셈 과정에 있어서 carry의 역할을 이해하고 carry 처리 방법에 따른 여러 가지 덧셈기 구조들을 익히며, VHDL의 코딩..
