标签: digital-logic

我今天看到了这段摘录:

在大多数较旧的微处理器上,按位运算比加法和减法运算稍快,并且通常比乘法和除法运算快得多.在现代体系结构中,情况并非如此:按位运算通常与添加速度相同(尽管仍然比乘法更快).

我很好奇为什么按位操作比旧微处理器上的加/减操作稍快一些.

我能想到的只会导致延迟的是,实现加/减的电路取决于几级逻辑门(并行加法器和诸如此类),而按位运算则具有更简单的电路实现.这是什么原因？

我知道算术和按位运算都在现代处理器的一个时钟内执行,但纯粹谈到电路的传播时间,理论上现在处理器中的延迟仍然存在吗？

最后,我有一个关于按位移位操作执行的概念C问题:

unsigned x = 1;
x <<= 5;

unsigned y = 0;
y += 32;

双方x并y应持有的价值32,但它采取5个独立左移获得x该值(中位运算的变化通过管道实现)？为了澄清,我纯粹是在询问电路行为而不是时钟周期数.

我突然意识到Mac OS X上没有Altera Quartus或Xilins ISE或ModelSim.

人们用什么来至少在Mac上模拟VHDL和原理图设计？

在不同的汇编语言中,MUL(x86)/ MULT(mips)指的是乘法.这是程序员的黑盒子.我感兴趣的是,无论架构如何,CPU实际上如何实现乘法.假设我的寄存器中有两个16位值,而且我是cpu,所以我必须使用其他的bit-fiddling指令实现MUL(和,或者,xor,not,shl,shr等).我该怎么办？

最近我反复讨论LFSR的概念,我发现它非常有趣,因为它与不同的领域有联系并且本身也很吸引人.我花了一些力气去理解,最后的帮助是这个非常好的页面,比(起初)神秘的维基百科条目要好得多.所以我想为一个像LFSR一样工作的程序编写一些小代码.更确切地说,它以某种方式展示了LFSR的工作原理.这是在经过一些长篇尝试(Python)之后我能想到的最干净的东西:

def lfsr(seed, taps):
    sr, xor = seed, 0
    while 1:
        for t in taps:
            xor += int(sr[t-1])
        if xor%2 == 0.0:
            xor = 0
        else:
            xor = 1
        print xor
        sr, xor = str(xor) + sr[:-1], 0
        print sr
        if sr == seed:
            break

lfsr('11001001', (8,7,6,1))      #example

我将XOR函数的输出命名为"xor",不是很正确.但是,这只是为了说明它如何圈出其可能的状态,实际上您注意到寄存器由字符串表示.没有多少逻辑连贯性.

这可以很容易地变成一个你可以看几个小时的好玩具(至少我可以:-)

def lfsr(seed, taps):
    import time
    sr, xor = seed, 0
    while 1:
        for t in taps:
            xor += int(sr[t-1])
        if xor%2 == 0.0:
            xor = 0 …

我正在开发一个数字逻辑模拟器,以便稍后在其中构建我自己的CPU(因此这是一个长期项目).一切都适用于没有环路的电路,例如fulladder.然后有像SR锁存器那样的电路,其中一个门的输入连接到另一个门的输出.所以我处于循环中,因为两个门都需要另一个门的输出,以计算自己的输出.
解决这个问题的最佳方法是什么？我以某种方式实现它(当检测到循环时)它将返回它的最后一个输出.或者,当此运行是第一个(因此没有先前的输出)时,我将返回零(低).所以我假设所有输出在开始时都是低/零.它到目前为止有效,但我确信这不是解决问题的好方法.

有任何想法吗？

首先，这不是一个重复的问题，因为它没有回答我下面的问题。

我搜索了许多资源，但最终没有清楚地了解如何使用 2 的补码执行有符号数除法，特别是对于除数或被除数之一或两者都为负数的情况。

我阅读了弗洛伊德的《数字基础知识》第二章中的有符号数除法部分及其所有示例和问题。我什至阅读了解释除法的互联网资源，但他们只使用正数（如下所述）：

，但是 100/-25 或 -100/25 或 -100/-25 呢？要遵循什么规则？

谁能给出一个简单的解释，例如如何将 14 除以 -7？

最初的问题是这样开始的。有6个州。在每个状态，当 w=1 时移动到下一个状态，当 w=0 时则保持当前状态。在每个状态下，使用标准 7 LED 显示屏 (BCD) 显示一个数字。这些数字是 8 -> 1 -> 9 -> 4 -> 2 -> 2。

这是我对这个问题的尝试。我从一个状态表开始：从左到右 y2,y1,y0

    w=0  w=1  a  b  c  d  e  f  g
000|000  001  1  1  1  1  1  1  1
001|001  010  0  1  1  0  0  0  0
010|010  011  1  1  1  1  0  1  1
011|011  100  0  1  1  0  0  1  1
100|100  101  1  1  0  1  1  0  1
101|101  000  1 …

当您在始终块敏感性列表中使用通配符@*时,我对于被视为输入的内容感到有点困惑.例如,在下面的示例中,哪些信号被解释为导致重新评估always块的输入？根据我的理解clk和reset不包含在内,因为它们不会出现在always块中任何过程语句的右侧. 包括a和b,因为它们都出现在always块中的过程语句的右侧.但我真的很困惑的是en和mux.因为它们被用作if和case语句中的测试条件,它们是否被视为输入？每次en和mux改变值时是否重新评估always块？我几乎是一个菜鸟,在我的3本Verilog书中,我找不到令人满意的解释.我总是发现这里的解释真的很有帮助.谢谢

module example
( 
    input wire clk, reset, en, a, b,
    input wire [1:0] mux,
    output reg x,y, z
);

always @*    
begin  
 x = a & b;    
  if (en)
    y= a | b;
  case(mux)
    2'b00: z = 0;
    2'b01: z = 1;
    2'b10: z = 1;
    2'b11: z = 0;
  endcase
end
endmodule

我一直在阅读 Stack Overflow 上的这个 upvoted 答案：https ://stackoverflow.com/a/26129960/12311164

它说将wait(delay, units);SC_THREAD替换为next_trigger(delay, units)SC_METHOD 有效。

但是当我尝试时，它不起作用。我正在尝试构建具有 2 ns 输出延迟的加法器模块。加法器输出不是 2 ns 的输出延迟，而是每 2 ns 更新一次。

设计：

#include "systemc.h"

#define WIDTH  4

SC_MODULE(adder) {
  sc_in<sc_uint<WIDTH> > A, B;  
  sc_out<sc_uint<WIDTH> > OUT;
 
  void add(){
    sc_time t1 = sc_time_stamp();
    int current_time  = t1.value();
    int intermediate = A.read() + B.read();
    next_trigger(2, SC_NS);
    OUT.write(intermediate);
    cout << " SC_METHOD add triggered at "<<sc_time_stamp() <<endl; 
  }
  
  
  SC_CTOR(adder){
    SC_METHOD(add);
    sensitive << A << B;  
  }
};

我知道如何使用 …

我只是坚持这个小逻辑,我没有做对

int 是32位所以假设二进制20就像

// 00000000000000000000000000010100    

..现在如果我执行右移操作说4

int a = 20>>4;   
// 00000000000000000000000000000001    

..结果是1

现在说我再次拿20并做5次右移操作

int b = 20>>5;  //00000000000000000000000000000000    

..结果是0

现在,如果我做了32次右移...为什么我得到的数字与我指定的相同.

int c = 20>>32; //how does this prints 20 again??

System.out.println("right shift 4= "+a+"\n right shift 5= "+b+"right shift 32 = "+c);

所以我期待的是在5班之后.任意数量的班次应该导致结果为0 ..但是在32班次为什么我要回到指定值？