Aritmetinį loginį įtaisą (ALU) - kas tai?

Kaip yra žinoma, kompiuteris procesorius susideda iš keturių pagrindinių dalių: aritmetinį, įvesties / išvesties vieneto, ir saugojimo mazgams ir kontrolės. Toks architektūra apibrėžiama per pastarąjį šimtmetį, ir, nepaisant to, kad ji vyko ilgą laiką, klasikinis struktūra von Neumann išlieka aktuali.

Kas yra ALU?

Aritmetinis-loginis įrenginys - tai vienas iš procesoriaus, kuris būtinas norint įgyvendinti logika ir aritmetika tipo transformacijas, pradedant ir baigiant elementarių sudėtingas išraiškas komponentų. Bit operandai naudojama laikomas žodžio arba dydžio ilgis.

Pagrindinis uždavinys ALU apdoroja saugomi kompiuterio atmintyje duomenis. Be to, aritmetinis-loginis įrenginys sugeba pagaminti valdymo signalus, kad nukreipti kompiuterį pasirinkti tinkamą kelią atlikti reikiamą skaičiavimo procesą priklausomai nuo galutinio duomenų tipų. Visos operacijos susijusios elektronines grandines, iš kurių kiekviena yra struktūriškai skirstomi į tūkstančių daiktų. Tokie lentos paprastai bystrodeystvennye ir turi aukštą tankį.

Priklausomai nuo signalų, kurie yra įvesties, ALU atlieka skirtingas operacijų dviejų skaičių. Bet aritmetinis loginis kompiuteris prietaisas numato keturis pagrindinius veiksmus, pamainomis ir logiška transformacijų įgyvendinimą. Nustatyti MDV operacijas - tai jo pagrindinė savybė.

Komponentai ir aritmetinio-loginio įrenginio - keturios pagrindinės grupės mazgų, kurie atitinka kontrolės procesas, perdavimo, saugojimo ir konversijai gaunamus duomenis.

Sandėliavimo mazgai ALU

Ši kategorija apima:

• sukelia, išlaikant pagalbinių bitai ir įvairių funkcijų rezultatų;
• registrų, kad yra atsakingas už operandų, tarpinių ir galutinių rezultatų vientisumą.

Kartais registruoja aritmetinis loginis įrenginys gali būti sujungti tam skirtoje atminties įrenginio, o paleidžia - sudaro vieną būsenos registrą.

ALU perdavimo mazgai

Ši kategorija apima:

• magistralės sujungiančios blokus aparato;
• multiplekseriai ir vožtuvai, yra atsakingas už pasirenkant teisingą kryptį operacijų.

Mazgai transformuoti ALU

Tai apima:

• padidinimų veikti mikro ops;
• plokštės atlikti logines operacijas;
• keitikliai;
• koregavimo pagal dešimtainiai aritmetinio;
• kodas keitikliai, kurie yra naudojami gauti papildomų duomenų arba atvirkštinio;
• skaitikliai skaičiuojant atliktų už pagalbinių transformacijų įgyvendinimo ciklų skaičių.

ALU kontrolės mazgai

Tai objektų kategorijos:

• kontrolės vienetas;
• dekoderis signalai;
• konvertuoti logikos reikalingas savybes formavimas firmware šakų įvykdysiu.

Veiksmas procesorius valdymo blokas

Šis blokas yra atsakingas už funkcinių sekų signalų, reikalingų tinkamai atlikti tam tikrą komandą gamybai. Paprastai, toks pakeitimas yra realizuotas kelis ciklus.

Valdymo blokas suteikia automatinio programos vykdymą. Parama Ši technologija yra būtina koordinuoti kitų šakų aparato komponentų komponentų darbą.

Per operaciją valdymo bloko reaguoja microprogramming pagrindinio principo turintys aiškių bruožų.

klasifikacija ALU

Aritmetinis loginis įrenginys veikia pagal proceso kintamųjų yra suskirstyti į lygiagrečiai ir serijos. Pagrindinis skirtumas tarp ALU yra pristatydamas operandai ir operacijos metodas.

Iki naudojimo aritmetinis-loginis vienetas gamtoje ir padalintas iš daugiafunkcinio bloką. Be pirmojo tipo ALU atlikti operacijas su įvairių formų guldyti numerių, naudojamų yra tas pats plokštės, kurios yra pritaikytos prie darbo režimo į prašomų duomenų. Be blokinių įrenginių, visos operacijos atliekamos per paskirstymo duomenų tipų. Operacijoms su dešimtųjų numeriai, raidinių ir skaitinių laukų, skaitinė slankų kablelį ar fiksuoto naudojant įvairias schemas. Šiuo atveju aritmetinis loginis įrenginys yra kur kas greičiau dėl lygiagretaus vykdymo pateiktą užduotį. Bet jie taip pat turi trūkumą - padidėjusio remti įrangą.

Aritmetinį pagal pateikimo būdas gali būti naudojamas:

• dešimtainė;
• slankiojo kablelio skaičius;
• fiksuoto taško numeriai.

prietaisas operacijos

Struktūra apima MDV operacijų skaičių per loginių funkcijų, kurios yra suskirstytos į šias grupes:

• dešimtainės aritmetikos;
• Dvejetainė aritmetika numerių su aiškiu klausimu;
• heksademinių aritmetines išraiškos plaukiojantieji separatorius;
• modifikacija instrukcijų adresai;
• loginis operacijos tipo;
• konversija raidžių ir skaitmenų srityse;
• ypatingą aritmetinis.

Šiuolaikiniai elektroniniai kompiuteriai sugeba suvokti visų minėtų veiklos rūšių, ir mikrokompiuteriai neturime šio pagrindines funkcijas, todėl labiausiai sudėtingų procedūrų prijungiant mažų kasdienybe atlikta.

Aritmetinio ir loginio procedūra

Visi veiksmai ALU galima suskirstyti į keletą grupių.

Aritmetinės operacijos apima pasidalijimą, daugyba, atimtis moduliai įprastą atimties ir papildymas.

Loginiais transformacijų grupė apima logiška "ir" ir "arba", tai yra, konjunkcija ir disjunkcijos ir duomenų palyginimas lygybės. Tokios procedūros paprastai atliekami dvejetainiai tariant, susidedančių iš daugybės bitai.

Specialūs aritmetinės operacijos apima normalizavimas, loginius ir aritmetines pamainomis. Tarp šių transformacijų yra didelis skirtumas. Jei aritmetinis pokytis vietos pakeisti tik skaitmenis, tada logiška ženklo bitas yra pritvirtintas prie judesio.

Kiekviena iš šių operacijų, kuri atsiranda per aritmetinio loginio vieneto naudojimui gali būti vadinamas, loginio tipo funkcijų, kurios aprašytos multibitiniais logika elektroninių kompiuterių seką. Pavyzdžiui, dvejetainis kompiuterį naudoja dvejetainį logika ir tt, iki dešimtainio sistema.

Absoliučiai visi aritmetinių-loginis transformacijų turi savo operandai ir išvesties rezultatai interpretuojami kaip bitų eilutes su šešiolika bitų. Vienintelės išimtys yra primityvai pasirašė dalybos Divs. Vėliavų įvairovė leidžia interpretuoti duomenis apie abiejų skaičių produkcijos su minuso arba pliuso perpildymo. Logika remiasi bitų transformacijos modulį aritmetiką. Vėliavos dedamas, jei būta netikėtų pokyčių ženklas. Pavyzdžiui, pridedant du teigiamus skaičius, jūs turite gauti rezultatą su "+" ženklu. Bet jei yra nešiojimo į ženklas bitų nustatymo bloko, ir rezultatas yra neigiamas, perpildymo vėliavėlė nustatyta.

Logika remiasi nešiojimo bitų nepasirašytos aritmetika. Ši vėliava yra nustatyti sistemos, jei sukurtas nešiojimo iš svarbiausių tiek negali būti parašyta, kaip rezultatas. Tai tiek ALU labai veiksmingas, kai naudojamas su transformavus VERBOSE atstovybių.

išvada

ALU naudojama atlikti logines ir aritmetines transformacijas per reikalingais operandų į vaidmenį, kurį dažnai tarnauja komandas ar kodas numerius. Atlikus veiksmus rezultatas yra grąžinamas į saugojimo įrenginį naudoti šių skaičiavimų.