Арифметикалық қисындық құрылғысы (ALU) - бұл не?

арифметикалық логикалық құрылғы, енгізу / шығару бірлік, және сақтау бірлік және бақылау: Белгілі болғандай, компьютерлік процессор төрт негізгі компоненттен тұрады. Мұндай өткен ғасырда анықталған сәулет және, ол ұзақ уақыт алды болғанына қарамастан, классикалық құрылымы фон Нейман өзекті болып қалуда.

ALU не?

Арифметикалық-логикалық құрылғы - қарапайым күрделі өрнектерді басталу және аяқталу, логика және арифметикалық-түрі трансформациясын жүзеге асыру үшін қажет процессор компоненттерінің бірі болып табылады. пайдаланылатын бит операндтар сөздің ұзындығы, немесе өлшемі болып саналады.

ALU негізгі міндеті компьютердің жадында сақталған деректерді өңдеуде. Сонымен қатар, арифметикалық қисындық құрылғысы соңғы деректер түрлеріне қарай қажетті есептеу процесін орындау үшін тиісті жолын таңдауға компьютерді тікелей басқару сигналдарын шығаруға қауқарлы. Барлық операциялар құрылымдық элементтердің мыңдаған бөлінеді, олардың әрқайсысы электрондық тізбектердің, тарту. Мұндай тақталар әдетте bystrodeystvennye және жоғары тығыздығы бар.

Кіріс болып сигналдарды байланысты, ALU екі санның операциялар әр түрлі орындайды. Кез келген арифметикалық қисындық компьютерлік құрылғы төрт негізгі іс-шаралар, ауысымішілік және логикалық өзгерістердің жүзеге асыруды қарастырады. ALU операцияларды орнату - оның басты ерекшелігі болып табылады.

арифметикалық-логикалық блок компоненттері - бақылау процесі, беру, сақтау және кіріс деректердің конверсиялау сәйкес түйіндерінің төрт негізгі топтары.

Сақтау Alu түйіндері

Бұл санатта қамтиды:

• қосалқы бит және нәтижелерін түрлі мүмкіндіктерін сақтай отырып, триггерлер;
• операндтар тұтастығы үшін жауап тізілім, аралық және қорытынды нәтижелері.

бір мәртебесі тізілімін қалыптастыру - Кейде арифметикалық логикалық құрылғы арнайы жад блок біріктірілген, және триггерлер мүмкін тіркейді.

ALU трансмиссия түйіндері

Бұл санатта қамтиды:

• құрылғының блоктарын сабақтас автобус;
• мультиплексорлар және клапандар, операциялардың дұрыс бағытын таңдау үшін жауапты болып табылады.

Тораптар Alu түрлендіру

Оларға мыналар жатады:

• қосындыла- микро-OPS жұмыс;
• схемалар логикалық операцияларды орындау;
• iлгерiлеуi бар;
• ондық арифметика үшін түзеуге;
• қосымша деректер алу немесе кері үшін пайдаланылады коды түрлендіргіштер;
• қосалқы өзгерістердің жүзеге асыру үшін орындалған циклдердің санын санау үшін санауыштар.

ALU бақылау түйіндері

объектілерін Бұл санатта болып табылады:

• бақылау бірлігі;
• декодер сигналдар;
• орындау үшін микробағдарлама филиалдары қалыптастыру үшін қажетті логикалық тізбек сипаттамаларын түрлендіру.

Іс-шаралар процессор басқару блогы

Бұл блок берілген бұйрықтың дұрыс орындау үшін қажетті сигналдарды функционалдық реттілігі өндіру үшін жауапты болып табылады. Әдетте, мұндай түрлендіру бірнеше цикл жүзеге асырылуда.

басқару блогы бағдарламасы автоматты түрде орындалуын қамтамасыз етеді. Осы технологиясын қолдайтын құрылғы бөлшектерінің компоненттерінің басқа да салаларының жұмысын үйлестіру қажет.

операция басқару блогымен барысында айқын сипаттамалары бірқатар бар негізгі принципі микробағдарлама жауап береді.

жіктеу ALU

Арифметикалық қисындық құрылғысы айнымалылар тізбекті және параллель бөлінеді процесіне сәйкес жұмыс істейтін. ALU арасындағы негізгі айырмашылық операнда мен операцияларды ұсыну әдісі болып табылады.

арифметикалық-логикалық құрылғының пайдалану сипаты бойынша және көпфункционалды блогында бөлінген. пайдаланылатын еңістің сандар әртүрлі нысандарымен операцияларды орындау үшін бірінші түрі ALU сұратылған мәліметтерге жұмыс режиміне бейімделген сол схемалар болып табылады. блок құрылғылар, барлық операциялар тарату деректер түрлері арқылы жүзеге асырылады. түрлі схемаларын пайдалана отырып, ондық сандар, әріптік және сандық өрістерге, сандық қалқымалы нүктесі, немесе тіркелген операциялар үшін. Бұл жағдайда, арифметикалық қисындық құрылғысы әлдеқайда жылдам салдарынан берілген тапсырманы параллель орындау болып табылады. жабдықты қолдауға өсті шығындар - Бірақ олар сондай-ақ кемшілігі бар.

көрсетілім тәсілін сәйкес, арифметикалық қисындық құрылғысы үшін пайдалануға болады:

• ондық;
• қалқымалы нүктесі нөмірлері;
• тіркелген нүктелі сандар.

құрылғы операциялар

құрылымы мынадай топтарға бөлінеді логикалық функцияларды арқылы ALU операцияларды бірқатар қамтиды:

• ондық арифметика;
• айқын нүктесі бар сандар үшін екілік арифметикалық;
• қалқымалы сепараторы үшін он алтылық арифметикалық өрнектер;
• өзгерту нұсқаулық мекенжайлары;
• логикалық операция түрі;
• әріптік-сандық өріс айырбастау;
• арнайы арифметикалық.

Қазіргі заманғы электрондық компьютерлер қызметінің жоғарыда аталған барлық түрлері жүзеге асыруға қабілетті, және микрокомпьютермен осы негізгі функционалдық, сондықтан шағын Кіші қосу арқылы жүзеге аса күрделі процедуралар жоқ.

Арифметикалық және логикалық тәртібі

Барлық іс-шаралар ALU бірнеше топқа бөлуге болады.

Арифметикалық операциялар бөлімшесі, көбейту, алу модульдер қарапайым азайтуды және қосымша қамтиды.

Логикалық түрлендірудің бойынша топ логикалық «және» және «немесе», яғни, шылау мен дизъюнкции, және теңдік туралы деректерді салыстыру кіреді. Мұндай рәсімдер әдетте бит көптеген тұратын екілік сөздер бойынша жүзеге асырылады.

арнайы арифметикалық операциялар қалыпқа, логикалық және арифметикалық өзгерістер қамтиды. Осы өзгерістердің арасындағы елеулі айырмашылық болып табылады. орналасуы өзгерту арифметикалық ауысым тек сандық сандар болса, онда логикалық белгісі биттік қозғалыс қоса беріледі.

арифметикалық-логикалық блок көмегімен орын алады Әрбір операция, электрондық компьютерлер үшін multibit логикасын сипатталған логика-түрі функцияларын ретін, деп атауға болады. Мысалы, бинарлық компьютерге арналған ондық жүйеге төмен, сондықтан бойынша екілік логикасын пайдаланады, және.

Мүлдем барлық арифметикалық-логикалық өзгерістердің өз операнда бар және шығыс нәтижелерін он алты бит бар биттік жолдар ретінде түсіндіріледі. тек бөлімшесі ДИВСа примитивы қол қойылды. тулар көптеген минус немесе плюс толып екі сандардың шығу туралы мәліметтерді дұрыс түсінуге мүмкіндік. логикалық арифметика модулі бит түрлендіру негізделген. белгісі күтпеген өзгерістер болды, егер туы, орналастырылады. Мысалы, екі оң сандарды қосу, сіз «+» белгісі бар нәтиже алу керек. Бірақ белгісі биттік параметр бірлігі ішіне Тасып, ал нәтиже теріс толып жалау тағайынды. Егер

логикалық бит қойылмаған арифметикалық негізделген. ең маңызды бит алынған Тасып нәтижесінде жазылған болуы мүмкін емес, егер Бұл жалауша, жүйесі арқылы орнатылады. қайта көпсөзді өкілдіктері бірге қолданған кезде осы ALU өте тиімді бит.

қорытынды

ALU жиі пәрмендерді немесе код сандарын қызмет рөлі қажетті операндтар астам логикалық және арифметикалық түрлендірулер орындау үшін пайдаланылады. қадамдар нәтиже орындағаннан кейін мынадай есептеулер пайдалану үшін сақтау құрылғысына қайтарылады.