Piippuvaihde
Barrel shifter (fast shift -laite) on digitaalinen elektroninen piiri , joka siirtää tietoja tietyllä määrällä asentoja yhden kellojakson aikana . Pikavaihde voi myös pyörittää ja laajentaa merkkiterää.
Laitteen sisäänmenoon syötetään kaksi N bitin tulodataryhmää ja N ohjaussignaalia, lähdöstä saadaan N bittiä dataa. Siirrettävien bittien lukumäärä määräytyy ohjaussignaalin korkean sijainnin mukaan (kaikkien muiden ohjaussignaalien on oltava alhaisia), suoritettavan toiminnon määrää tulodata. Esimerkiksi:
- lähetettäessä tietoja syötteeseen 1 ja nollia syötteeseen 0 suoritetaan siirto oikealle;
- kun dataa käytetään molempiin tuloihin, suoritetaan syklinen siirto.
Nopeaa siirtoa käytetään kokonaislukuaritmeettisissa operaatioissa (joissa siirto yhdellä bitillä vastaa kertomista tai jakamista kahdella) ja liukulukuoperaatioissa operandien kohdistamiseen yhteen- ja vähennyslaskua suoritettaessa. Pienemmän kertaluvun mantissa siirretään oikealle, paikkojen lukumäärä, jolla siirto tehdään, on yhtä suuri kuin lukujen järjestysten ero. Siirron jälkeen numeroiden järjestys on sama.
Haitat (tynnyrisiirrolle, joka toteuttaa syklisen siirron): [1]
- Tulokapasiteetti on verrannollinen bittisyvyyteen N.
- Transistorien lukumäärä on verrannollinen kapasiteetin N 2 neliöön
- Vaatii dekooderin ohjaussignaalien luomiseen.
x86-prosessoreissa niitä käytetään Intel 80386:sta alkaen. [2]
Resurssiintensiteetti
Tynnyrikaavion mukaisen n - bitin siirtäjän toteuttamiseen tarvittavien multiplekserien lukumäärä on [3] . Viiden yleisesti käytetyn koon kohdalla multiplekserien lukumäärä on:
Kriittisen polun hinta Fan-out-of-4 ( FO4 ) -yksiköissä on arvioitu (ottamatta huomioon johtimien viivettä) seuraavasti:
- 32-bittinen: 18 FO4 - 14 FO4 [4]
Katso myös
- Logaritminen vaihtaja
Muistiinpanot
- ↑ Yhteenliittämiskeskeinen lähestymistapa sykliseen vaihdesuunnitteluun : dia 6
- ↑ [1] Arkistoitu 10. elokuuta 2019 Wayback Machinessa : "386 ... korvasi sarjasiirtorekisterin rinnakkaisrekisterillä (tynnyrisiirtäjä, suorittaa minkä tahansa siirron minkä tahansa määrän bittejä kiinteässä ajassa)."
- ↑ 1 2 3 * VLSI Implementation of a Barrel Shifter Arkistoitu alkuperäisestä 2. lokakuuta 2013. // SPIT-IEEE-kollokvion ja kansainvälisen konferenssin julkaisut, Mumbai, Intia, osa 2, 150
- ↑ David T. Wang, Revisiting the FO4 Metric. Kriittisen polun FO4-syvyyden arviointi Arkistoitu 13. maaliskuuta 2012 Wayback Machinessa // RealWorldTech, 15. elokuuta 2002
Kirjallisuus
- Wayne Wolf. 6.2 Yhdistelmävaihtajat // Moderni VLSI-suunnittelu: IP-pohjainen suunnittelu. - 4. painos .. - Prentice Hall, 2009. - 627 s. - (Prentice Hall Modern Semiconductor Design Series). — ISBN 0137145004 .
Linkit
- Suunnitteluvaihtoehdot piippuvaihdeille, Matthew R. Pillmeier
- VLSI Implementation of a Barrel Shifter // Proceedings of SPIT-IEEE Colloquium and International Conference, Mumbai, India Vol2, 150
- Tynnyrivaihteet // Bill Cowan, CS251 - Kevät 2008
- Yhteenliittämiskeskeinen lähestymistapa sykliseen vaihteistosuunnitteluun
- Vaihteet ja lisälaitteet // Somayyeh Koohi
| Digitaaliset prosessoritekniikat | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Arkkitehtuuri | |||||||||
| Ohjesarjan arkkitehtuuri | |||||||||
| koneen sana |
| ||||||||
| Rinnakkaisuus |
| ||||||||
| Toteutukset | |||||||||
| Komponentit | |||||||||
| Virranhallinta | |||||||||