华科计算机组成原理运算器ALU实验（Logisim&Educoder）

大家好，我是小黄鸭，需要源码的文章末尾有我的联系方式。

实验所用的软件资源/测试电路也全部开放，地址在MOOC中国大学为：https://www.icourse163.org/learn/HUST-1205809816#/learn/announce

附带实验测试，地址在Educode上为：https://www.educoder.net/shixuns/f8tlev94/challenges

实验重点为运算器原理的考察，而并非线路和器件连接方式，但是在连接线路是要注意引脚的说明，避免浪费不必要的时间。

8位可控加减法电路

1. 该实验通过全加器串行输入实现8位可控加减法。
2. 主要考察加减法的转换，即通过补码实现减法，和溢出信号的检测。
   

4位先行进位74182

1. 实现可级联的4位先行进位电路。其中 Gi，Pi 为进位生成函数和传递函数，Cin 为进位输入，C1~C4 为进位输出，G，P 为成组进位生成函数和成组进位传递函数。
2. 考察对生产函数和传递函数，不断分级。
   

4位快速加法器设计

1. 利用前一步设计好的四位先行进位电路构造四位快速加法器。
2. 这里就是结合设计好的74128进行一下改装。
   

16位快速加法器

1. 利用四位先行进位电路和四位快速加法器构造十六位组间先行进位，组内先行进位快速加法器
2. 这里相当于由4位扩展为16位，进一步的升级。重点理解扩展的含义。
3. 注意：C15接口为次高位进位。并且每4位的进位C1、C2、C3、C4是由74128的上端接口连到4位快速加法器的进位输入端。

32位快速加法器

可能方案：

1. 2个16位加法器直接串联，C16 信号采用下层的进位输出

2. 2个16位加法器直接串联，C16 进位输入采用上层的进位输出

3. 在16位快速加法器的基础上再增加一级组间先行进位电路，类似6464位快速加法器的方法。

方法很多，有兴趣可以尝试进行对比分析。

5位阵列乘法器

1. 在5位阵列乘法器中实现斜向进位的阵列乘法器。
2. 上下上下，左右左右，哈哈哈哈
   

6位有符号补码阵列乘法器

1. 在6位补码阵列乘法器中利用5位阵列乘法器以及求补器等部件实现补码阵列乘法器
2. 用到了分离器和其他几个运算器。有补码器，加法器，数据选择器。如下图。

数据选择器：

分离器：

补码器：

5位无符号乘法流水线

1. 在6位补码阵列乘法器中利用5位阵列乘法器以及求补器等部件实现补码阵列乘法器。
2. 用到了扩展器。
   

原码一位乘法器

重点还是原理，这里用到了分线器和之前用到的中心式分离器

补码一位乘法器

这个实验挺多坑的，例如yn+1位的输入，y的右移和x的右移，如果实在不懂可评论或者私聊。

32位算术逻辑运算单元ALU

ALU是根据OP字段来决定对应的功能，对应关系如下：

先构建好各OP值所对应的算术逻辑操作，最后用数据选择器（MUX）来连接就可。注意不同输出接口的要求。

持续更新，如有问题或者建议可在下方留言或者私聊。需要源码+q453682174