算术逻辑单元（ALU）

ALU功能：

（1）算术运算：加，减，乘，除等

（2）逻辑运算：与，或，非，异或等

（3）辅助功能：移位，求补等

当M=0时，做算术运算，当M=1时，做逻辑运算；当M=1时，做逻辑运算。s3~s0,能指明进行的是哪种运算。例如：M=1时，s3~s0=1001，做逻辑运算A异或B。

最简单的逻辑运算:

                            与（类似于C语言中的&&）              或（类似于C语言中的||）          非（类似于C语言中的！）

表达式         Y=AB                                                                               Y=A+B                                            Y=!A

真值表            A  B  Y                                                           A  B Y                                               A        Y

                     0   0   0                                                            0   0    0                                            0            1

                      0   1   0                                                           0   1    1                                             1       0

                      1   0    0                                                            1  0    1 

                      1  1    1                                                              1    1    1

逻辑与门电路：                                                                逻辑或门电路；              逻辑非门电路：：

        

优先级：与大于或

与或运算满足分配律，结合律：

A(C+D)=AC+BD

ABC=A(BC)

A+B+C=A+(B+C)

本质上，逻辑表达式是对电路的数字化描述，简化逻辑表达式就是在简化电路。

符合逻辑：

如果用最简单的逻辑运算电路表示符合逻辑中的异或电路呢？

一位全加器：

串行加法器：

进位触发器用于保存‘进位’。

串行加法器：只有一个加法器，数据位逐位串行进入加法器中进行运算。进位触发器用来寄存进位信号，以便参与下一次运算。

如果操作数长N位，加法就要分N次进行，每次产生一位和，并且串行逐位地送回寄存器。

并行加法器：

串行进位的并行加法器：把N个全加器串接起来，就可以进行两个N位数的相加。

串行进位又称为行波进位，每一级进位直接依赖于前一级的进行，即进位信号是逐级进行的。