#30 构建超标量CPU之进位标志

技术Flow

合集 · 从零构建超标量 CPU (34)

  1. 8:14
    #1 构建超标量CPU之系列开篇与核心概念
  2. 11:40
    #2 构建超标量CPU之单步时钟
  3. 5:26
    #3 构建超标量CPU之可调时钟
  4. 10:41
    #4 构建超标量CPU之时钟选择器
  5. 9:46
    #5 构建超标量CPU之复位同步器
  6. 14:58
    #6 构建超标量CPU之程序计数器
  7. 23:08
    #7 构建超标量CPU之实现逐条执行指令
  8. 14:05
    #8 构建超标量CPU之实现指令相对跳转
  9. 14:22
    #9 构建超标量CPU之实现选择下一步要执行的指令
  10. 12:48
    #10 构建超标量CPU之重置程序计数器
  11. 15:23
    #11 构建超标量CPU之添加程序存储器
  12. 23:14
    #12 构建超标量CPU之定义初始指令集
  13. 27:15
    #13 构建超标量CPU之如何从8位内存中获取16位数据
  14. 15:23
    #14 构建超标量CPU之升级至16位指令集
  15. 1:01:38
    #15 构建超标量CPU之程序计数器PCB
  16. 29:20
    #16 构建超标量CPU之寄存器堆工作原理
  17. 50:31
    #17 构建超标量CPU之如何访问寄存器？
  18. 56:33
    #18 构建超标量CPU之打造属于你自己的逻辑分析仪
  19. 1:00:29
    #19 构建超标量CPU之使用Python进行电路测试
  20. 49:40
    #20 构建超标量CPU之寄存器PCB
  21. 41:28
    #21 构建超标量CPU之扩展寄存器堆
  22. 18:30
    #22 构建超标量CPU之我的CPU现在能16位跳转了
  23. 48:12
    #23 构建超标量CPU之编写汇编器：指令解析
  24. 19:05
    #24 构建超标量CPU之编写汇编器：内存布局
  25. 19:30
    #25 构建超标量CPU之编写汇编器：指令编码
  26. 17:20
    #26 构建超标量CPU之编写汇编器：输出二进制文件
  27. 45:35
    #27 构建超标量CPU之计算机如何做加法？
  28. 46:12
    #28 构建超标量CPU之教我的CPU“学会”加法
  29. 47:01
    #29 构建超标量CPU之计算机如何实现负数运算？​
  30. 51:28
    #30 构建超标量CPU之进位标志
  31. 32:25
    #31 构建超标量CPU之实现算术逻辑单元的位移功能
  32. 55:35
    #32 构建超标量CPU之添加位移指令
  33. 42:29
    #33 构建超标量CPU之解码ALU微操作
  34. 35:13
    #34 构建超标量CPU之实现布尔代数运算
Description 
原始英文视频：https://www.youtube.com/watch?v=wwNBUmyI3z8
该视频详细介绍了在自制8位CPU的运算单元（ALU）中实现进位标志功能的过程。通过添加进位标志寄存器（使用74HC377芯片）和四路多路复用器（74HC153），ALU的运算能力得到了扩展。原本只能进行普通加法和减法运算的ALU，现在新增了“带进位加法”和“带进位减法”两种模式。这使得CPU能够通过将多个8位运算指令串联起来，实现16位、24位等更宽位数的加减法运算。
视频演示了硬件改造的具体步骤，包括连接寄存器、多路复用器、LED指示灯以及修改控制信号。同时，也更新了指令集架构和汇编器，以支持新的ALU操作码。最后，通过实际运行测试程序（包括24位数的加减法和16位斐波那契数列的正向/反向计算），验证了新进位标志功能的正确性和实用性。
核心要点：
硬件升级： 添加了进位标志寄存器来存储上一条指令的进位输出。
功能扩展： 通过多路复用器，ALU现在支持四种运算模式：普通加/减、带进位加/减。
位宽扩展： 新功能允许通过多条指令串联，实现超过8位的数据宽度运算。
软件支持： 更新了指令集和汇编器来支持新的ALU操作。
实际验证： 通过24位加减法和16位斐波那契数列计算，成功测试了新功能。