PočítačeZařízení

Aritmetická logická jednotka (ALU) - co to je?

Jak je známo, je počítač procesor se skládá ze čtyř základních částí: aritmetickou logickou jednotku, vstupní / výstupní jednotka a skladovací jednotky a kontroly. Taková architektura je definována v minulém století, a to navzdory skutečnosti, že to trvalo dlouho, klasické konstrukce von Neumann je stále relevantní.

Jaký je ALU?

Aritmeticko-logická jednotka - je jednou ze složek procesoru, která je potřebná k realizaci logické a aritmetické typu transformace, počínaje a konče elementární složité výrazy. Bitové operandy použité je považována délka slova nebo velikosti.

Hlavním úkolem ALU zpracovává data uložená v paměti počítače. Kromě toho, aritmetická logická jednotka je schopna produkovat řídicí signály, které řídí počítač vybrat si ten správný způsob, jak provést potřebnou výpočetní proces v závislosti na konečné datové typy. Všechny operace zahrnují elektronické obvody, z nichž každá je konstrukčně rozdělena do tisíců položek. Takové desky typicky bystrodeystvennye a mají vysokou hustotu.

V závislosti na signálech, které jsou vstup, ALU provádět různé typy operací se dvěma čísly. Jakékoli aritmetická logická výpočetní zařízení umožňuje realizaci čtyř základních činností, posuny a logické transformací. Množinové operace ALU - je jeho hlavním rysem.

Součásti aritmeticko-logické jednotky - čtyři hlavní skupiny uzlů, které odpovídají řízení procesů, předávání, ukládání a konverzi příchozích dat.

Storage uzlů ALU

Do této kategorie patří:

  • spouští, udržování pomocné bitů a různé vlastnosti z výsledků;
  • registry, které jsou zodpovědné za integritu operandů, meziproduktů a konečných výsledků.

Někdy se registruje aritmeticko-logická jednotka mohou být kombinovány ve vyhrazené paměťové jednotce a spouští - tvoří jeden stavový registr.

uzly přenosu ALU

Do této kategorie patří:

  • bus propojující bloky zařízení;
  • multiplexery a ventily, je zodpovědný za výběr správný směr provozu.

Uzly transformovat ALU

Patří mezi ně:

  • sčítačky provozovat mikro-OP;
  • obvody vykonávat logické operace;
  • shifters;
  • korektory pro desetinné aritmetice;
  • převodníky kódů, které se používají k získání dalších dat, nebo naopak;
  • pulty pro počítání počtu cyklů k provedení doplňkových transformací.

řídicí uzly ALU

Do této kategorie objektů jsou:

  • řídící jednotku;
  • dekodéru signálů;
  • konverzi charakteristiky logický obvod potřebné pro tvorbu větví firmwaru spustit.

Řídicí procesor akční jednotka

Tento blok je zodpovědný za produkci funkčních sekvencí signálů potřebných pro správné provedení daného příkazu. Typicky, takové konverze jsou realizovány v několika cyklech.

Řídící jednotka zajišťuje automatické spuštění programu. Podporující tuto technologii je třeba koordinovat práci jiných odvětvích složek součástí stroje.

V průběhu řídicího počítače reaguje mikroprogramování základní princip, který má řadu jasných charakteristik.

klasifikace ALU

Aritmetickou logickou jednotku pracující v závislosti na procesních proměnných se dělí na paralelní a sériový. Hlavním rozdílem mezi ALU je způsob prezentace operandy a operace.

Vzhledem k povaze použití aritmeticko-logické jednotky a vydělí multifunkčním bloku. V prvním typu ALU provádět operace s různými formami čísel klidu použité jsou stejné obvody, které jsou přizpůsobeny provozním režimu k požadovaným údajům. Tiskacími zařízeními, jsou všechny operace prováděny prostřednictvím distribuční datové typy. Pro operace s desetinnými čísly, písmen a číselných polí, číselnou s plovoucí desetinnou čárkou nebo pevných použitím různých režimů. V tomto případě je aritmetická logická jednotka je mnohem rychlejší díky paralelnímu provedení daného úkolu. Ale mají také nevýhodu - zvýšené náklady na podporu tohoto zařízení.

Aritmeticko-logická jednotka v závislosti na způsobu prezentace mohou být použity pro:

  • desítkové;
  • plovoucí desetinnou čárkou;
  • Čísla s pevnou řádovou čárkou.

operace zařízení

Struktura obsahuje řadu operací ALU pomocí logických funkcí, které jsou rozděleny do následujících skupin:

  • desetinná aritmetický;
  • binární aritmetika čísel s jasným bodem;
  • hexadecimální aritmetické výrazy pro plovoucí separátor;
  • instrukční změna adresy;
  • logické operace typu;
  • Přeměna alfanumerických oblastech;
  • speciální aritmetika.

Moderní elektronické počítače jsou schopni realizovat všechny výše uvedené druhy činností, a mikropočítače nemají tento základní funkce, takže ty nejsložitější postupy provést připojením malé rutiny.

Aritmetické a logické postup

Všechny akce ALU lze rozdělit do několika skupin.

Aritmetické operace patří dělení, násobení, odčítání moduly obyčejné odčítání a sčítání.

Logickými transformací skupina zahrnuje logické „a“ a „nebo“, to znamená, že konjunkce a disjunkce a srovnání údajů o rovnosti. Tyto postupy se obvykle provádějí na binární slova se skládá z většího počtu bitů.

Zvláštní aritmetické operace patří normalizace, logické a aritmetické směny. Mezi těchto transformací je významný rozdíl. Je-li aritmetický posun v místě měnit pouze číslice, pak logické znamení bit je připojen k pohybu.

Každá operace, která se provádí pomocí aritmetický-logická jednotka, může být nazýván posloupnost funkcí logického typu, které jsou popsány vícebitovými logiku pro elektronické počítače. Například pro binární počítač používá binární logiku, a tak dále, až do desítkové soustavy.

Naprosto všechny aritmetické, logické transformací má své operandy a výsledky výstupních jsou interpretovány jako bitové řetězce s šestnácti bitů. Jedinými výjimkami jsou primitiva podepsané divize divs. Různé vlajek umožní interpretovat údaje o výkonu obou čísel s přepadem minus nebo plus. Logika je založena na transformaci bitů modulo aritmetiku. Vlajka je umístěna, pokud došlo k neočekávaným změnám v označení. Například přidání dvou kladných čísel, musíte se dostat výsledek se znaménkem „+“. Ale pokud je nosíte do znamení bit nastavovací jednotky, a výsledek je negativní, příznak přetečení je nastavena.

Logika je založena na carry bit nepodepsané aritmetiky. Tento příznak je nastaven systém, je-li generován carry od nejvýznamnějšího bitu nelze zapsat jako výsledek. Tento bit ALU velmi efektivní při použití s transformací pro podrobné reprezentací.

závěr

ALU se používá k provádění logických a aritmetických transformací nad požadovanými operandů v roli, která často slouží příkazy nebo kódy. Po provedení kroků výsledek je vrácen do paměťového zařízení pro použití v těchto výpočtech.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 cs.delachieve.com. Theme powered by WordPress.