Aritmetički logička jedinica (ALU) - što je to?

Kao što je poznato, računalo procesor se sastoji od četiri osnovne komponente: aritmetički logička jedinica, ima ulazno / izlazna jedinica i jedinica za pohranu podataka i kontrole. Takva arhitektura definirana u prošlom stoljeću, a unatoč činjenici da je trebalo dugo vremena, klasična struktura von Neumann i dalje relevantan.

Što je ALU?

Aritmetička-logička jedinica - jedan je od komponenti procesora koji je potreban za provedbu logika i aritmetika tipa transformacije, početka i završetka osnovne komplicirane izraze. Bit operanda koriste se smatra duljina riječi ili veličini.

Glavni zadatak ALU obrađuje podatke pohranjene u memoriji računala. Osim toga, aritmetička logička jedinica je u stanju proizvesti upravljačke signale koji upućuju računalo odabrati pravi način za obavljanje potrebne računalne proces, ovisno o završnoj vrste podataka. Sve operacije uključuju elektroničke sklopove, od kojih je strukturno podijeljen u tisuće predmeta. Takve ploče obično bystrodeystvennye i imaju visoku gustoću.

Ovisno o signalima koji su ulaz, ALU obavljati različite vrste operacija s dva broja. Bilo aritmetička logička računalo uređaj pruža za provedbu četiri osnovne radnje, smjenama i logičke transformacije. Postavite ALU operacije - je njegova glavna karakteristika.

Komponente aritmetičko logičke jedinice - četiri glavne skupine čvorova koji odgovaraju kontrola procesa, prijenos, pohranu i pretvorbu ulazne podatke.

Pohrana čvorova ALU

Ova kategorija uključuje:

• aktivira, imajući pomoćne dijelove i različite značajke rezultata;
• registri koji su odgovorni za integritet operanda, srednji i konačnih rezultata.

Ponekad registrira aritmetička logička jedinica mogu se kombinirati u namjenski memorijski uređaj, a aktivira - čine jedan status registar.

ALU čvorovi prijenos

Ova kategorija uključuje:

• sabirnica međusobno blokova uređaja;
• multiplekseri i ventili, je odgovorna za odabir ispravan smjer djelovanja.

Čvorovi transformirati ALU

Oni uključuju:

• gujina djeluju mikro operatore;
• krugovi obavljati logičke operacije;
• mjenjača;
• korektori za decimalnog aritmetika;
• kod pretvarača, koji se koriste za dobivanje dodatnih podataka ili obrnuto;
• brojila za brojanje broj ciklusa izvode za primjenu pomoćnih transformacije.

čvorovi kontrole ALU

Ova kategorija objekata su:

• upravljačka jedinica;
• dekodera signala;
• prevođenje karakteristike logički krug potreban za formiranje firmware grana treba izvršiti.

Kontrola Akcija procesor jedinica

Ovaj blok je odgovoran za proizvodnju funkcionalnih sekvenci signala potrebnih za pravilno izvršenje određenog naredbe. Tipično, takva pretvorba se realiziraju u nekoliko ciklusa.

Upravljačka jedinica omogućuje automatsko izvršavanje programa. Potpora ovu tehnologiju potrebno je koordinirati rad drugih grana komponenata dijelova stroja.

Tijekom kontrole rada jedinica odgovara mikroprogramiranje osnovno načelo da ima niz jasnih obilježja.

klasifikacija ALU

Aritmetička logička jedinica djeluje u skladu s procesnih su podijeljeni u paralelni i serijski. Glavna razlika između ALU je metoda prezentiranja operanada i operacija.

Po prirodi uporabe aritmetičko logičke jedinice i podijeljena na višenamjenskom blok. U prvom tipu ALU za obavljanje poslova s različitim oblicima mirovanju brojeva koji se koriste su isti krugovi koji su prilagođeni na način rada na traženih podataka. U blok uređaja, sve operacije izvode preko vrstama distribucije podataka. Za operacije s decimalnim brojevima, abecednim i brojčanim poljima, numerička pomičnim zarezom ili fiksnih koriste razne sheme. U tom slučaju, aritmetička logička jedinica je mnogo brži zbog paralelnog izvršavanja određenog zadatka. Ali oni također imaju nedostatak - povećani troškovi za potporu opreme.

Aritmetički logička jedinica prema načinu prezentacije mogu se koristiti za:

• decimale;
• pomičnim broj točaka;
• fiksne točke brojevi.

operacije uređaja

Struktura uključuje niz operacija ALU putem logičkih funkcije koji su podijeljeni u sljedeće grupe:

• decimalna aritmetika;
• binarni aritmetički za brojeve s jasnom točke;
• heksadekadske aritmetički izraz za plutajuće separatora;
• Modifikacija instrukcija adrese;
• logička operacija tipa;
• pretvorba alfanumeričkih polja;
• Posebna aritmetika.

Moderni elektronički računala su u mogućnosti ostvariti sve gore navedene vrste aktivnosti i mikroračunala nemaju tu osnovnu funkciju, pa najsloženiji postupci izvode povezivanju malih rutine.

Aritmetički i logički postupak

Sve aktivnosti ALU mogu se podijeliti u nekoliko skupina.

Aritmetičke operacije uključuju podjelu, množenje, oduzimanje modula obični oduzimanje i zbrajanje.

Do logičkih transformacije skupina uključuje logično „i” i „ili”, koja je, zajedno i odvajanje, a usporedba podataka o jednakosti. Takvi postupci se obično provodi na binarnim riječi koja se sastoji od niza bitova.

Posebni aritmetičke operacije su normalizacija, logičke i aritmetičke smjene. Između tih transformacija je značajna razlika. Ako je aritmetički pomak u položaju promijeniti samo brojčane znamenke, a zatim logično znak malo je priključen na prijedlogu.

Svaka operacija koja se odvija pomoću aritmetike-logičku jedinicu, može se nazvati slijed logike tipa funkcija, koje su opisane Multibit logiku za elektroničkih računala. Na primjer, za binarni računalo koristi binarnu logiku, i tako dalje, sve do decimalni sustav.

Apsolutno sve aritmetičko logička transformacija ima svoje operanada i izlazni rezultati su interpretirani kao bitnim nizovima s šesnaest bita. Jedine iznimke su primitivci potpisali podjela divova. Razne zastave omogućuju interpretirati podatke na izlazu obje brojeva s minus ili plus preljeva. Logika se temelji na transformaciji bitova ostatak pri djeljenju aritmetiku. Zastava je postavljena, ako je došlo do neočekivane promjene u znaku. Na primjer, dodavanje dva pozitivna broja, morate dobiti rezultat s „+” znak. No, ako je prijenos u jedinicu za podešavanje znak bitni, a rezultat je negativan, preljevni zastava postavljena.

Logika se temelji na ručnu bitni unsigned aritmetike. Ova zastava je postavljen od strane sustava, ako je generiran nositi s najznačajniji bit ne može biti napisan kao rezultat. Ovo malo ALU vrlo učinkovit kada se koristi s transformacije preopširan reprezentacija.

zaključak

ALU Koristi se za logičke i aritmetičke transformacije nad potrebnim operanada u ulozi koja se često služe naredbe ili kodne brojeve. Nakon izvođenja koraka rezultat se vraća na uređaj za pohranu za uporabu u sljedećim računanja.