Ar aritmētisko loģisko elementu (ALU) - kas tas ir?

Kā zināms, tad datora procesors sastāv no četriem pamatelementiem: aritmētisko loģisko elementu, ievades / izvades vienības, un uzglabāšanas vienības un kontroles. Šāda arhitektūra noteikts pagājušajā gadsimtā, un, neskatoties uz to, ka tas bija nepieciešams ilgs laiks, klasiskās struktūra von Neumann aktuāls paliek.

Kas ir ALU?

Aritmētiski-loģiskā vienība - ir viens no komponentiem procesors, kas ir vajadzīga, lai īstenotu loģiku un aritmētiskais tipa pārvērtības, sākot un beidzot elementāras sarežģītas izteiksmes. Bit operandiem izmanto, tiek uzskatīts garums vārdu vai lieluma.

Galvenais uzdevums ALU apstrādā datus, kas glabājas datora atmiņā. Turklāt aritmētisks loģiskais elements spēj ražot kontroles signālu, kas vada datoru, lai izvēlētos pareizu veidu, lai veiktu nepieciešamo skaitļošanas procesu atkarībā no gala datu tipiem. Visas darbības iesaistīt elektroniskās shēmas, no kuriem katrs ir strukturāli sadalīta tūkstošiem vienību. Šādi dēļi parasti bystrodeystvennye un ar augstu blīvumu.

Atkarībā no signāliem, kas ir ievadi, ALU veic dažāda veida darbību ar diviem cipariem. Jebkura aritmētisks loģiskais dators ierīce paredz īstenošanas četru pamata darbību, maiņu un loģiskās pārvērtības. Uzstādīt ALU operācijas - ir tās galvenā pazīme.

Komponenti aritmētiskā loģikas vienību - četras galvenās grupas mezgliem, kas atbilst vadības process, pārvades, uzglabāšanas un pārveidošanas ienākošajiem datiem.

Uzglabāšana mezgliem ALU

Šī kategorija ietver:

• izraisa, saglabājot palīglīdzekļus bitiem un dažādas funkcijas rezultātiem;
• reģistri, kas ir atbildīgi par integritāti operandiem, starpposma un gala rezultātiem.

Dažreiz reģistrē aritmētisks loģiskais elements var apvienot speciālā atmiņas vienību, un izraisa - veido vienotu statusa reģistru.

ALU pārraides mezgli

Šī kategorija ietver:

• autobuss savieno blokus ierīces;
• multipleksori un vārsti, ir atbildīgs par izvēloties pareizo virzienu darbību.

Mezgli pārveidot ALU

Tie ir šādi:

• papildinātāju darboties micro-ops;
• shēmas veic loģiskās operācijas;
• mainītāju;
• korektori par decimālā aritmētikas;
• kods pārveidotāji, kas tiek izmantoti, lai iegūtu papildu datus vai mainīt;
• skaitītāji skaitīšanai ciklu skaitu, kas veikti, lai īstenotu papildu pārvērtības.

ALU kontroles mezgli

Šī objektu kategorija ir:

• vadības bloks;
• decoder signāli;
• pārvēršot loģika automātiskie parametri, veidojoties programmaparatūras filiāles izpildīt.

Darbība procesors vadības bloks

Šis bloks ir atbildīgs par ražošanas funkcionālo secības signālu nepieciešami pareizu izpildi konkrētā komandu. Parasti šāda pārveidošana ir realizēta vairākos ciklos.

Vadības bloks nodrošina automātisku programmas izpildi. Atbalstot šo tehnoloģiju, ir nepieciešams, lai koordinētu darbu citās nozarēs no sastāvdaļām mašīnu sastāvdaļu.

operāciju vadības bloka laikā reaģē microprogramming pamata princips, kam ir vairākas skaidras pazīmes.

klasifikācija ALU

Aritmētiski loģiskā ierīce, kas darbojas saskaņā ar procesa mainīgajiem ir sadalīti paralēli un sērijas. Galvenā atšķirība starp ALU ir metode, kā pasniegt operandus un operācijas.

Ar raksturu izmantošanas aritmētiskais loģikas vienību, un jādala ar multifunkcionālo bloku. Pirmajā tipa ALU veikt operācijas ar dažādām formām atdusēties numuriem, kas izmantoti, ir tie paši shēmas, kas pielāgotas darba režīma uz pieprasītajiem datiem. In bloķēt ierīces, visas darbības, kas veiktas, izmantojot izplatīšanas datu tipiem. Par operācijām ar zīmēm aiz skaitļiem, burti un cipari laukiem, ciparu peldošu punktu vai fiksēto, izmantojot dažādas shēmas. Šajā gadījumā ir aritmētisks loģiskais elements ir daudz ātrāks, jo paralēli izpildi dotā uzdevuma. Bet tie ir arī trūkums - izmaksu pieaugums, lai atbalstītu iekārtu.

Aritmētisko loģisko elementu saskaņā ar pasniegšanas metodi var izmantot, lai:

• decimālā;
• peldošā komata skaitļus;
• fiksēta komata numurus.

ierīces darbības

Struktūra ietver vairākas ALU operāciju, izmantojot loģisko funkciju, kas ir sadalītas šādās grupās:

• decimālā aritmētika;
• binārā aritmētika numuriem ar skaidru punktu;
• heksadecimālajiem aritmētiskās izteiksmes peldošs separators;
• modifikācija instrukciju adreses;
• loģiskā operācija tips;
• konversija no burtu un ciparu laukus;
• īpašu aritmētika.

Mūsdienu elektroniskie datori ir spējīgi realizēt visas iepriekš minētās darbības veidiem, un mikroprocesoru nav šī pamata funkcionalitāti, tāpēc lielākā daļa sarežģītas procedūras, pievienojot nelielu rutīnu veikta.

Aritmētika un loģiska kārtība

Visas darbības ALU var iedalīt vairākās grupās.

Aritmētiskās operācijas ietver dalīšanu, reizināšanu, atņemot moduļus parasto atņemšanu un saskaitīšanu.

Ar loģisko pārveidojumiem grupā ietilpst loģisko "un" un "vai", tas ir, saiklis un šķiršana, un, salīdzinot datus par vienlīdzību. Šādas procedūras parasti tiek veiktas ar bināro vārdiem sastāv no daudzveidīgām bitiem.

Īpašas aritmētiskas darbības ietver normalizāciju, loģiskās un aritmētisko maiņās. Starp šīs pārmaiņas ir būtiska atšķirība. Ja aritmētiskais pārbīde vietā mainīt tikai ciparus, tad loģiski zīme bits ir pievienots kustības.

Katra darbība, kas notiek, izmantojot aritmētisks-čipu var saukt secību loģikas tipa funkcijas, kas aprakstītas daudzbitu loģika elektronisko datoriem. Piemēram, par bināro datoram izmanto bināro loģiku, un tā tālāk, uz leju, lai aiz sistēmu.

Pilnīgi visas aritmētiskās loģisks pārvērtības ir savi operandiem un izejas rezultāti tiek interpretēti kā bitu virknes ar sešpadsmit bitiem. Vienīgie izņēmumi ir primitīvi parakstīti rajons divs. Dažādas karogiem ļauj interpretēt datus par izejas abu skaitļu ar plus vai mīnus pārpildes. Loģika ir balstīta uz pārveidošanas bitu moduļa aritmētisko. Karogu atrodas, ja ir bijušas negaidītas izmaiņas zīmi. Piemēram, pievienojot divus pozitīvus skaitļus, jums ir iegūt rezultātu ar "+" zīmi. Bet, ja ir rokas uz sign bit regulēšanas ierīces, un rezultāts ir negatīvs, pārplūdes karogs ir uzstādīts.

Loģika ir balstīta uz rokas bitu neparakstītu aritmētiku. Šis karogs ir noteikts ar sistēmu, ja radīts rokas no nozīmīgākajiem mazliet nevar rakstīts kā rezultātā. Tas mazliet ALU ļoti efektīva, ja to izmanto ar transformēšanas runīgs pārstāvniecībām.

secinājums

ALU tiek izmantots, lai veiktu loģiskās un aritmētikas transformācijas pār nepieciešamajiem operandiem lomu kas bieži kalpo komandas vai kodus. Pēc tam, kad veic pasākumus rezultāts ir atpakaļ akumulatorā izmantošanai šādos aprēķinos.