Аритметично логическо устройство (ALU) - какво е това?

Както е известно, процесора на компютъра се състои от четири основни компонента: аритметично логическо устройство, входно / изходно устройство, и единици за съхранение и контрол. Такава архитектура е определено в миналия век, и въпреки факта, че тя отне много време, класическата структура на фон Нойман е релевантно.

Какво е най-ALU?

Аритметика-логическо устройство - е един от компонентите на процесора, която е необходима за изпълнение на логически и аритметичен тип трансформации, започващи и завършващи елементарни сложни изрази. Бит операнди използват се считат за дължината на една дума, или размер.

Основната задача на ALU обработва данните, съхранявани в паметта на компютъра. В допълнение, аритметично логическо устройство е в състояние да произвежда контролни сигнали, които насочват компютър, за да избере най-правилният начин да се извърши необходимата изчислителна процеса в зависимост от крайните типове данни. Всички операции включват електронни схеми, всяка от които е структурно разделен на хиляди предмети. Такива дъски обикновено bystrodeystvennye и имат висока плътност.

В зависимост от сигналите, които са вход, АЛБ изпълняват различни видове операции с две числа. Всяко аритметично логическо компютърно устройство предвижда изпълнението на четири основни действия, смени и логически трансформации. Задайте ALU операции - е основната му характеристика.

Компоненти на устройството за аритметично-логически - четирите основни групи от възлови точки, които съответстват на процеса на контрол, предаването, съхранението и превръщането на входящите данни.

Съхранение възли ALU

Тази категория включва:

• задейства, поддържане на помощни битове и различни характеристики на резултатите;
• регистри, които са отговорни за целостта на операндите, междинните и крайните резултати.

Понякога регистрира аритметично логическо устройство може да се комбинира в специализирано звено, паметта и води - образуват единен регистър статус.

ALU предавателни възли

Тази категория включва:

• автобус свързващи блокове на устройството;
• мултиплексори и вентили, е отговорен за избора на правилната посока на операции.

Възли преобразят ALU

Те включват:

• разширители работят микро-операции;
• вериги изпълняват логически операции;
• превключватели;
• коректори за знак аритметика;
• кодови преобразуватели, които се използват за получаване на допълнителна информация или обратно;
• броячи за отчитане на броя на циклите, извършени за изпълнение на допълнителни трансформации.

контролни възли ALU

Тази категория на обекти са:

• управляващ блок;
• декодер сигнали;
• конвертиране характеристики логиката на верига, необходими за формиране на клоновете на фърмуер за изпълнение.

Действие контрол процесор

Този блок е отговорен за производството на функционални последователности от сигнали, необходими за правилното изпълнение на дадена команда. Обикновено, такова преобразуване се осъществява в няколко цикъла.

Блокът за управление осигурява автоматично изпълнение на програмата. В подкрепа на тази технология е необходимо да се координира работата на други клонове на компонентите на компонентите на машината.

По време на контролната операция единица отговаря microprogramming основен принцип да има няколко ясни характеристики.

класификация ALU

Аритметично логическо устройство, работещи в съответствие с промените в процеса са разделени на паралелен и сериен. Основната разлика между ALU е метод за представяне на операнди и операции.

Поради естеството на използване на устройството за аритметично-логически и разделен на блок многофункционалния. В първия тип ALU да извършва операции с различни форми на естествения откос номера се използват, са едни и същи кръгове, които са адаптирани към режима на работа на исканите данни. В блокови устройства, всички операции, извършвани чрез типове разпределение на данни. За операции с десетични числа, азбучни и цифрови полета, цифров плаваща точка или фиксирани, като използва различни схеми. В този случай, аритметично логическо устройство е много по-бързо благодарение на паралелно изпълнение на дадена задача. Но те имат и недостатък - увеличените разходи за подкрепа на оборудването.

Аритметично логическо устройство в съответствие с метода на представяне може да се използва за:

• десетични;
• числа с плаваща запетая;
• числа с фиксирана запетая.

операции на устройства

Структурата включва редица операции алуминий чрез логическите функции, които са разделени на следните групи:

• знак аритметика;
• двоична аритметика за номера с ясна точка;
• шестнадесетичен аритметични изрази за плаващи сепаратор;
• модификация инструкции адреси;
• логичен вид операция;
• превръщане на буквено-цифрови полета;
• специална аритметика.

Съвременните електронни компютри са в състояние да реализира всички гореизброени видове дейност, както и микрокомпютри нямат тази основна функционалност, така че най-сложните процедури, извършвани чрез свързване на малки съчетания.

Аритметика и логична процедура

Всички действия ALU могат да бъдат разделени в няколко групи.

Аритметични операции включват разделение, умножение, изваждане модули обикновен изваждане и добавяне.

Чрез логически трансформации група включва логично "и" и "или", който е връзка и дизюнкция, и сравняване на данните за равенството. Тези процедури обикновено се извършват на двоични думи, състоящи се от множество битове.

Специалните аритметични операции включват нормализиране, логични и аритметични смени. Между тези трансформации значителна разлика. Ако средната аритметична промяна в местоположението променят само цифри, тогава логично знак малко е приложен към предложението.

Всяка операция, която се извършва чрез използване на аритметика-логика единица, може да се нарече последователност на функции логика тип, които са описани Multibit логика за електронни компютри. Например, за двоичен компютър използва двоична логика, и така нататък, до десетичната система.

Абсолютно всички аритметични-логично трансформации има своите операнди и изходни резултати се тълкуват като битови низове с шестнадесет бита. Единствените изключения са примитиви подписани разделителни DIVS. Разнообразие от знамена позволи да се тълкуват данните на изхода на двете числа с минус или плюс преливник. Логиката се основава на преобразуването на бита по модул аритметика. Знамето се поставя, ако е имало неочаквани промени в знака. Например, добавянето на две положителни числа, трябва да се получи в резултат със знак "+". Но ако има носене в знак битова обстановка единица, а резултатът е отрицателен, знамето на преливника е настроен.

Логиката е базиран на носене малко неподписан аритметика. Този флаг се задава от системата, ако генерираната пренесената от най-маловажният бит не може да се запише като резултат. Това малко ALU много ефективни, когато се използват с трансформации многословни представяния.

заключение

ALU се използва за извършване на логически и аритметични преобразувания над необходимите операнди в ролята, която често служат команди или кодови номера. След стъпки се връща резултат на устройство за съхранение за използване в следните изчисления.