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一种采用异步电路实现的算术逻辑单元制造技术

技术编号:2823008 阅读:232 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种采用异步电路实现的算术逻辑单元,包括:功能单元,接收发送端的运算控制指令及输入数据,执行输入数据的算术逻辑运算;延时估计单元,根据功能单元接收的运算控制指令的类型和输入的具体数据进行延时估计;延时匹配单元,选择与功能单元匹配的运算延时;握手协议单元,在发送端发送输入数据的同时,控制发送端产生请求信号,使输入同步,经历运算延时后通知接收端将功能单元的输出数据取走,控制接收端产生应答信号,使输出同步。本发明专利技术的算术逻辑单元具有高性能的特点,克服了同步电路只能实现最坏情况延时的性能损失;具有低功耗的特点,还节省了电路面积。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微处理数据通路领域,具体涉及一种采用异步电路实 现的算术逻辑单元。
技术介绍
算术逻辑单元(Arithmetic-Logic Unit, ALU )是中央处理器(CPU ) 的执行单元,是所有中央处理器的核心组成部分,算术逻辑单元的主 要功能是进行二进制数据的运算。ALU —般在处理器中完成加法、 减法、比较、移位、与、或、异或等各种算术逻辑运算功能。由于运 算电路较为复杂,并且ALU在微处理器用到的频率很大,ALU常常 成为提高微处理器性能时的瓶颈,因此对ALU的设计必须充分重视, 精益求精。集成电路根据实现风格的不同可以分为同步电路和异步电路。在 同步电路当中,系统采用一个全局时钟来控制各功能部件,来实现必 要的同步操作。异步电路釆用握手协议来实现各功能部件的同步、通 信和时序操作。集成电路发展过程当中,同步电路由于实现思想简单, 理论成熟而成为电路设计的主流。常规电路中一般釆用同步电路来实现ALU,集成电路发展进入深亚微米以后,随着特征尺寸的缩小,同步电路发展面临诸多问题。 第一,同步电路系统的时钟周期是由关键路径(即最长路径延时,具 体为进行最复杂运算占用的延本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用异步电路实现的算术逻辑单元,用于接收发送端发送的数据,对所述数据进行算术逻辑运算后输出到接收端,其特征在于,所述算术逻辑单元包括:功能单元,接收发送端的运算控制指令及输入数据,根据运算控制指令执行输入数据的算术逻辑运算; 延时估计单元,根据功能单元接收的运算控制指令的类型和输入的数据进行延时估计;延时匹配单元,根据延时估计单元所估计的延时选择与功能单元匹配的运算延时;握手协议单元,在发送端发送输入数据的同时,控制发送端产生请求信号,使输入 同步,经历运算延时后通知接收端将功能单元的输出数据取走,控制接收端产生应答信号,使输出同...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:高丽江陈虹陈弘毅王志华
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:11[中国|北京]

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