Aritmetički logička jedinica (ALU) - što je to?

Kao što je poznato, računar procesor se sastoji od četiri osnovne komponente: aritmetičku logičku jedinicu, input / output jedinice i jedinica za skladištenje i kontrolu. Takva arhitektura definirano u prošlog stoljeća, i, uprkos činjenici da je bilo potrebno mnogo vremena, klasičnu strukturu von Neumann je i dalje relevantan.

Koja je ALU?

Aritmetičke-logička jedinica - je jedna od komponenti procesora koji je potreban za implementaciju logike i aritmetike tipa transformacije, početka i završetka osnovne komplikovan izraza. Bit operandi koristi se smatra da je dužina reči, ili veličini.

Glavni zadatak ALU obrađuje podatke pohranjene u memoriji računara. Osim toga, aritmetičku logičku jedinicu je u stanju da proizvede kontrolne signale da usmjeriti kompjuter da odaberu pravi način da izvrši potrebne računarstva procesa ovisno o konačnom tipove podataka. Sve operacije uključuju elektroničke sklopove, od kojih je svaka strukturno podijeljen u tisuće predmeta. Takve ploče obično bystrodeystvennye i imaju visoke gustoće.

Ovisno o signalima koji su ulaz, ALU obavljaju različite vrste operacija sa dva broja. Bilo koji aritmetičku logičku računar uređaj pruža za realizaciju četiri osnovne radnje, smjene i logično transformacije. Set ALU operacije - je njegova glavna karakteristika.

Komponente aritmetičke-logička jedinica - četiri glavne grupe čvorova koji odgovaraju kontrole procesa, prijenos, skladištenje i konverzije ulaznih podataka.

Skladištenje čvorova ALU

Ova kategorija uključuje:

• izaziva, držeći pomoćni bitova i različite funkcije rezultata;
• registara koji su odgovorni za integritet operanada, srednji i konačni rezultati.

Ponekad registrira aritmetičku logičku jedinicu mogu se kombinirati u predviđenom memorijska jedinica, i aktivira - čine jedinstvenu statusni registar.

ALU prijenos čvorova

Ova kategorija uključuje:

• autobus međusobno povezivanje blokova uređaja;
• multipleksera i ventila, je odgovorna za odabir ispravnog smjera poslovanja.

Čvorovi transformisati ALU

Oni uključuju:

• zbrajala rade mikro-OPS;
• kola obavljati logičke operacije;
• Shifters;
• korektore za decimalne aritmetike;
• kod pretvarača, koji se koriste za dobivanje dodatnih podataka ili unazad;
• brojila za brojanje broja ciklusa izvode za primjenu pomoćnih transformacija.

ALU kontrola čvorova

Ova kategorija objekata su:

• kontrolnu jedinicu;
• dekoder signala;
• pretvaranje karakteristike logičkih kola potrebna za formiranje ogranaka firmware za izvršenje.

Akcija kontrole procesorska jedinica

Ovaj blok je odgovoran za proizvodnju funkcionalnih sekvenci signala potrebnih za pravilno izvršenje datog komande. Tipično, takve konverzije su realizovani u nekoliko ciklusa.

Kontrolna jedinica omogućava automatsko izvršavanje programa. Podržavaju ovu tehnologiju je potrebno da koordinira rad drugih grana komponenti komponenti mašina.

Prilikom kontrole rada jedinica odgovara mikroprogramiranju osnovni princip koji imaju veliki broj jasnih karakteristika.

klasifikacija ALU

Aritmetičku logičku jedinicu posluju u skladu s postupkom varijable se dijele na paralelni i serijski. Glavna razlika između ALU je metoda predstavljanja operanada i operacija.

Po prirodi korištenja aritmetičke-logička jedinica i podijeljena višefunkcionalne bloka. U prvom tipu ALU za obavljanje poslova sa različitim oblicima brojeva pokoj koriste su iste kola koje su prilagođene na način rada za tražene podatke. U blok uređaja, sve operacije vrši preko vrste distribucije podataka. Za operacije s decimalnim brojevima, alfanumeričkih polja, numerički pomičnim zarezom ili fiksni koristeći različite sheme. U ovom slučaju, aritmetičku logičku jedinicu je mnogo brži zbog paralelno izvršavanje datog zadatka. Ali oni također imaju nedostatak - povećani troškovi za podršku opreme.

Aritmetičku logičku jedinicu prema načinu prezentacije mogu se koristiti za:

• decimalnim;
• brojeve s pomičnim zarezom;
• Brojevi fiksne točke.

uređaj za operacije

Struktura uključuje brojne ALU operacija preko logičke funkcije koje su podijeljene u sljedeće grupe:

• decimalni aritmetika;
• binarne aritmetike za brojeve sa jasnom tačke;
• heksadecimalni aritmetičkih izraza za plivajuće separator;
• modifikacija instrukcija adrese;
• logičan tip operacija;
• konverzija alfanumeričke polja;
• posebne aritmetike.

Moderne elektronske računala su u stanju da ostvari sve gore navedene vrste aktivnosti, i mikroračunala nemaju tu osnovnu funkciju, tako da je većina složene procedure obavljaju povezivanjem malih rutine.

Aritmetičke i logičke procedure

Sve akcije ALU mogu se podijeliti u nekoliko grupa.

Aritmetičke operacije uključuju podjela, množenje, oduzimanje modula običnih oduzimanje i dodavanje.

Logičkim transformacije skupina uključuje logično "i" i "ili", koja je, zajedno i disjunkcija, i poređenje podataka o jednakosti. Takvi postupci se obično vrši na binarnom činjenica koja se sastoji od mnoštva bitova.

Posebne aritmetičke operacije uključuju normalizaciju, logičan i aritmetika smjene. Između ova transformacija je značajna razlika. Ako se aritmetički pomak u lokaciji promeniti samo cifre, onda je logično bit znaka je priključen na kretanje.

Svaku operaciju, koja se odvija pomoću aritmetičke-logička jedinica, može se nazvati niz logike tipa funkcije, koje su opisane multibit logiku za elektronskih računara. Na primjer, za binarni računar koristi binarnu logiku, i tako dalje, sve do decimalnom sistemu.

Apsolutno sve aritmetičke-logičke transformacije ima svoju operandi i rezultati izlaznih se tumače kao nizovi bitova sa šesnaest bita. Jedini izuzetak su primitivci potpisao podjelu DIVS. Mnoštvo zastava omogućiti da interpretiraju podatke o izlazu i brojeve sa minus ili plus preljev. Logika se temelji na transformaciji bita po modulu aritmetike. Zastava se nalazi, ako je bilo neočekivanih promjena u znaku. Na primjer, dodajući dva pozitivna broja, morate dobiti rezultat sa "+" znak. Ali ako postoji nošenje u jedinicu bit znaka postavke, a rezultat je negativan, preljev zastavica je postavljena.

Logika se temelji na nošenje bitni neoznačeni aritmetike. Ova zastava je postavljena od strane sistema, ako je generisana za nošenje od najznačajnijih bit ne može pisati kao rezultat. Ovo malo ALU vrlo efikasan kada se koristi sa transformacijama preopširan reprezentacija.

zaključak

ALU se koristi za obavljanje logično i aritmetičke transformacije preko potrebne operandi u ulogu koju često služe komande ili brojeve koda. Nakon koraka, trgovci i vraća se u uređaj za pohranu za upotrebu u sljedećim proračuna.