Аритметичка логичка единица (ALU) - што е тоа?

Како што е познато, на процесорот на компјутерот се состои од четири основни компоненти: аритметичка логичка единица, на влезно / излезни единици и единици за складирање и контрола. Таквата архитектура е дефинирано во минатиот век, и покрај фактот дека тоа требаше долго време, класичен структура на фон Нојман останува релевантен.

Што е ALU?

-Аритметичка логичка единица - е една од компонентите на процесор со кој е потребен за спроведување на логиката и аритметиката тип трансформации, почнува и завршува основното сложени изрази. Бит операндите се користи се смета за должината на зборот, или големина.

Главната задача на ALU е обработка на податоци се чуваат во меморијата на компјутерот. Покрај тоа, аритметичка логичка единица е во состојба да произведе контролни сигнали, кои директно на компјутер да се избере соодветен начин да ги изврши неопходните процесот компјутери во зависност од крајната типови на податоци. Сите операции вклучуваат електронски кола, од кои секоја е структурно поделена на илјадници предмети. Тие одбори обично bystrodeystvennye и имаат висока густина.

Во зависност од сигналите кои се влез, ALU извршување на различни видови на операции со два броја. Секое аритметичка логичка компјутерски уред обезбедува спроведување на четири основни активности, промени и логично трансформации. Поставете АЛУ операции - е нејзината главна карактеристика.

Компоненти на единицата на аритметички логика - на четири главни групи на јазли кои одговараат на процесот на контрола, пренесување, чување и конверзија на влезните податоци.

Складирање јазли ALU

Оваа категорија ги вклучува:

• предизвикувачи, одржување на помошни делови и разликите на резултатите;
• регистри, кои се одговорни за интегритетот на операндите, средно и крајните резултати.

Понекогаш регистрира аритметичка логичка единица може да се комбинираат во еден посветен меморија единица, и предизвикувачи - се формира единствен регистар статус.

ALU пренос јазли

Оваа категорија ги вклучува:

• автобус за интерконекција на блокови на уредот;
• мултиплексори и вентили, е одговорен за изборот на правилната насока на работење.

Јазли се трансформира во ALU

Тие вклучуваат:

• adders работат микро-ops;
• кола изврши логички операции;
• Shifters;
• коректори за децимална аритметика;
• код конвертори, кои се користат за да се добие дополнителни податоци или обратно;
• шалтери за броење на бројот на циклуси врши за спроведување на помошни трансформации.

контрола јазли ALU

Оваа категорија на објекти се:

• контролна единица;
• декодер сигнали;
• конвертирање карактеристики коло логика потребни за формирање на ограноци на firmware-от да се изврши.

Акција контрола процесор единица

Овој блок е одговорен за производство на функционална секвенци на сигнали потребни за правилно извршување на одредена команда. Типично, ваквите конверзија се реализира во неколку циклуси.

единицата за контрола обезбедува автоматско извршување на програмата. Поддршка на оваа технологија е да се координира работата на другите гранки на компоненти на компоненти на машината.

За време на контрола на работењето единица реагира microprogramming основниот принцип на постоење на голем број на јасни карактеристики.

класификација ALU

Аритметичка логичка единица работи во согласност со променливи процесот се поделени во паралелни и сериски. Главната разлика помеѓу ALU е метод на презентирање на операнди и операции.

Од природата на употреба на единицата на аритметички-логика и поделена со блок повеќе функции. Во првиот тип на АЛУ да вршат операции со различни форми на одмор броеви за тоа се исти кола кои се прилагодени на начин на работење на бараните податоци. Во блок уреди, сите операции што се изведуваат преку типови на податоци дистрибуција. За операции со децимални броеви, азбучен и нумеричка полиња, нумерички подвижна запирка или фиксни или со користење на различни шеми. Во овој случај, аритметичка логичка единица е многу побрзо поради паралелно извршување на одредена задача. Но, тие исто така имаат недостаток - зголемените трошоци за поддршка на опрема.

Аритметичка логичка единица во согласност со методот на презентацијата може да се користи за:

• децималниот;
• подвижна запирка броеви;
• фиксна точка броеви.

операции уред

Структурата вклучува голем број на операции ALU преку логички функции кои се поделени во следниве групи:

• децимална аритметика;
• бинарна аритметика за броеви со јасна точка;
• хексадецимален аритметички изрази за лебдечки сепаратор;
• модификација настава адреси;
• логични работење;
• конверзија на алфанумерички области;
• специјални аритметика.

Современи електронски компјутери се во можност да ги реализира сите од горенаведените видови на активност, и микрокомпјутери не ја имаат оваа основна функционалност, така што повеќето комплексни процедури кои се изведуваат од страна на поврзување мали рутини.

Аритметички и логички постапка

Сите активности ALU можат да бидат поделени во неколку групи.

Аритметички операции вклучуваат поделба, множење, одземање модули обичните одземање и додавање.

Од логички трансформации група вклучува логички "и" и "или", што е, врска и дисјункција, и споредба на податоците за еднаквост. Таквите постапки најчесто се врши на бинарни зборови се состои од множество на битови.

Посебните аритметички операции вклучуваат нормализација, логички и аритметички смени. Помеѓу овие трансформации е значајна разлика. Ако аритметичката промена во локацијата промени само нумерички цифри, тогаш логично знак малку е во прилог на движење.

Секоја операција, која се одвива со користење на аритметички логика единица, може да се нарече низа на функции логика-тип, што се опишани multibit логика за електронски компјутери. На пример, за бинарен систем користи бинарната логика, и така натаму, се сведува на децимална систем.

Апсолутно сите аритметички-логички трансформации има своја операнди и излезни резултати се толкува како малку жици со шеснаесет бита. Единствен исклучок се примитивци потпиша поделбата divs. А сорта на знамињата овозможи да се интерпретираат податоците на излезот од двете броеви со минус или плус претекување. Логиката е врз основа на трансформација на битови modulo аритметика. Знамето е ставен, ако имало неочекувани промени во знакот. На пример, додавање на две позитивни броеви, ќе мора да се добие резултат со знакот "+". Но, ако постои носат во знак малку поставување единица, а резултатот е негативен, знамето на претекување е поставена.

Логиката е врз основа на носење битни неозначени аритметика. Ова знаме е поставено од страна на системот, доколку е генерирана за носење од најзначајните малку не може да се запише како резултат. Ова малку ALU многу ефикасен кога се користи со трансформации опширниот репрезентации.

заклучок

ALU се користи за вршење логички и аритметички трансформации во текот на потребното операнди во улога која често служат команди или шифра броеви. По чекорите е пронајден се враќа на уред за складирање за употреба во следниве пресметки.