Hordó váltó
A barrel shifter (gyorsváltó eszköz) egy digitális elektronikus áramkör , amely egy óraciklus alatt meghatározott számú pozícióval tolja el az adatokat . A gyorsváltó forgathatja és bővítheti is a jelzőbitet.
Két, egyenként N bites bemeneti adatcsoport és N vezérlőjel kerül a készülék bemenetére, a kimeneten pedig N bit adat érkezik. Az eltolni kívánt bitek számát a vezérlőjel magas pozíciója határozza meg (minden többi vezérlőjelnek alacsonynak kell lennie), a végrehajtott műveletet a bemeneti adatok határozzák meg. Például:
- amikor az adatokat az „1. bemenetre”, a nullákat pedig a „0. bevitelre” adjuk meg, jobbra eltolás történik;
- amikor mindkét bemenetre adatot alkalmazunk, ciklikus eltolás történik.
A gyorsváltót egész számok számtani műveleteiben használják (ahol az egy bittel való eltolás egyenértékű a kettővel való szorzással vagy osztással), valamint a lebegőpontos műveletekben az operandusok összehangolására az összeadás és kivonás végrehajtásakor. Az alacsonyabb rendű szám mantisszája jobbra tolódik, az eltolási pozíciók száma megegyezik a számok sorrendjének különbségével. A műszak után a számok sorrendje egyenlővé válik.
Hátrányok (ciklikus eltolást megvalósító hordóeltolás esetén): [1]
- A bemeneti kapacitás arányos az N bitmélységgel.
- A tranzisztorok száma arányos az N 2 kapacitás négyzetével
- A vezérlőjelek generálásához dekóder szükséges.
Az x86-os processzorokban az Intel 80386-tól kezdve használják őket. [2]
Erőforrás intenzitás
A barrel séma szerinti n bites eltoló megvalósításához szükséges multiplexerek száma [3] . Az öt általánosan használt méretnél a multiplexerek száma:
A kritikus út költsége Fan-out-of-4 ( FO4 ) egységekben (a vezetékek késleltetése nélkül) a következőképpen becsülhető:
- 32 bites: 18 FO4 – 14 FO4 [4]
Lásd még
- Logaritmikus váltó
Jegyzetek
- ↑ Összekapcsolás-központú megközelítés a ciklikus váltószerkezet kialakításához : 6. dia
- ↑ [1] Archiválva : 2019. augusztus 10. a Wayback Machine -nél : "A 386 ... a soros eltolási regisztert egy párhuzamosra cserélte (hordóváltó, fix idő alatt tetszőleges számú bitet végrehajt)."
- ↑ 1 2 3 * VLSI Implementation of a Barrel Shifter Az eredetiről archiválva 2013. október 2-án. // Proceedings of SPIT-IEEE Colloquium and International Conference, Mumbai, India Vol2, 150.
- ↑ David T. Wang, Az FO4 metrika újralátogatása. A kritikus út FO4 mélységének becslése Archiválva : 2012. március 13. a Wayback Machine -nél // RealWorldTech, 2002. augusztus 15.
Irodalom
- Wayne Wolf. 6.2 Kombinációs váltók // Modern VLSI tervezés: IP-alapú tervezés. - 4. kiadás .. - Prentice Hall, 2009. - 627 p. - (Prentice Hall Modern Semiconductor Design Series). — ISBN 0137145004 .
Linkek
- Tervezési alternatívák hordóváltókhoz, Matthew R. Pillmeier
- VLSI Implementation of a Barrel Shifter // Proceedings of SPIT-IEEE Colloquium and International Conference, Mumbai, India Vol2, 150
- Hordóváltók // Bill Cowan, CS251 - 2008 tavasz
- Összeköttetés-központú megközelítés a ciklikus váltószerkezet kialakításához
- Váltók és összeadók // Somayyeh Koohi
| Digitális processzortechnológiák | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Építészet | |||||||||
| Instruction Set Architecture | |||||||||
| gépszó | |||||||||
| Párhuzamosság |
| ||||||||
| Megvalósítások | |||||||||
| Alkatrészek | |||||||||
| Energiagazdálkodás | |||||||||