Sudový posunovač
Barrel shifter (fast shift device) je digitální elektronický obvod , který posouvá data o zadaný počet pozic v jednom hodinovém cyklu . Rychlořadič může také otáčet a rozšiřovat znaménkový bit.
Dvě skupiny vstupních dat po N bitech a N řídících signálů jsou přiváděny na vstup zařízení, N bitů dat je získáváno na výstupu. Počet bitů k posunu je určen polohou řídicího signálu high (všechny ostatní řídicí signály musí být nízké), prováděná operace je určena vstupními daty. Například:
- při zadávání dat na „vstup 1“ a nul na „vstup 0“ se provede posun doprava;
- když jsou data aplikována na oba vstupy, provede se cyklický posun.
Rychlý posuvník se používá v celočíselných aritmetických operacích (kde posunutí o jeden bit je ekvivalentní násobení nebo dělení dvěma) a v operacích s plovoucí desetinnou čárkou k zarovnání operandů při provádění sčítání a odčítání. Mantisa čísla s nižším řádem se posune doprava, počet pozic, o které se posun provede, se rovná rozdílu řádů čísel. Po směně se pořadí čísel vyrovná.
Nevýhody (pro barelový posun, který implementuje cyklický posun): [1]
- Vstupní kapacita je úměrná bitové hloubce N.
- Počet tranzistorů je úměrný druhé mocnině kapacity N2
- Vyžaduje dekodér pro generování řídicích signálů.
V procesorech x86 se používají počínaje Intel 80386. [2]
Intenzita zdrojů
Počet multiplexerů potřebných k implementaci n - bitového posuvníku podle soudkového schématu je [3] . Pro pět běžně používaných velikostí je počet multiplexerů:
Náklady na kritickou cestu v jednotkách Fan-out-of-4 ( FO4 ) se odhadují (bez zohlednění zpoždění ve vodičích) jako:
- 32-bit: 18 FO4 až 14 FO4 [4]
Viz také
- Logaritmický Shifter
Poznámky
- ↑ Propojení-centrický přístup k návrhu cyklického řazení : snímek 6
- ↑ [1] Archivováno 10. srpna 2019 na Wayback Machine : "386 ... nahradil sériový posuvný registr paralelním (posouvač sudu, provádí jakýkoli druh posuvu o libovolný počet bitů v pevně stanoveném čase)."
- ↑ 1 2 3 * VLSI Implementation of a Barrel Shifter Archivováno z originálu 2. října 2013. // Proceedings of SPIT-IEEE Colloquium and International Conference, Mumbai, India Vol2, 150
- ↑ David T. Wang, Revisiting the FO4 Metric. Odhadování hloubky FO4 kritické cesty Archivováno 13. března 2012 na Wayback Machine // RealWorldTech, 15. srpna 2002
Literatura
- Wayne Wolf. 6.2 Kombinované řazení // Moderní design VLSI: IP-Based Design. - 4. vydání .. - Prentice Hall, 2009. - 627 s. - (Prentice Hall Modern Semiconductor Design Series). — ISBN 0137145004 .
Odkazy
- Konstrukční alternativy pro řazení hlavně , Matthew R. Pillmeier
- VLSI Implementation of a Barrel Shifter // Proceedings of SPIT-IEEE Colloquium and International Conference, Mumbai, India Vol2, 150
- Barrel Shifters // Bill Cowan, CS251 - jaro 2008
- Propojení-centrický přístup k návrhu cyklického řazení
- Řazení a zmije // Somayyeh Koohi
| Technologie digitálních procesorů | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Architektura | |||||||||
| Architektura instrukční sady | |||||||||
| strojové slovo | |||||||||
| Rovnoběžnost |
| ||||||||
| Implementace | |||||||||
| Komponenty | |||||||||
| Řízení spotřeby | |||||||||