Არითმეტიკული ლოგიკა ერთეული (ALU) - რა არის ეს?

როგორც ცნობილია, კომპიუტერი პროცესორი შედგება ოთხი ძირითადი კომპონენტი: არითმეტიკული ლოგიკა განყოფილება, input / output ერთეული, და შენახვის მოწყობილობები და კონტროლი. ასეთი არქიტექტურა განისაზღვრება გასული საუკუნის, და, მიუხედავად იმისა, რომ ის დიდი ხნის განმავლობაში, კლასიკური სტრუქტურა ნეიმანის რჩება შესაბამისი.

რა არის ALU?

არითმეტიკა-logic unit - ერთ-ერთი კომპონენტია პროცესორი, რომელიც საჭიროა განახორციელოს ლოგიკა და არითმეტიკა ტიპის ტრანსფორმატორები, დაწყებული და დამთავრებული ელემენტარული რთული გამონათქვამები. Bit operands გამოიყენება ითვლება სიგრძეზე ერთი სიტყვით, და ზომა.

მთავარი ამოცანა ALU დამუშავების მონაცემები ინახება კომპიუტერის მეხსიერებაში. გარდა ამისა, არითმეტიკა ლოგიკა ერთეული შეუძლია აწარმოოს კონტროლი სიგნალები, რომ პირდაპირ კომპიუტერის აირჩიოს სწორი გზა შეასრულოს აუცილებელი კომპიუტერული პროცესი დამოკიდებულია საბოლოო მონაცემთა ტიპები. ყველა ოპერაციების ჩართვა ელექტრონული სქემები, რომელთაგან თითოეული სტრუქტურულად იყოფა ათასობით საკითხი. ასეთი დაფები, როგორც წესი, bystrodeystvennye და მაღალი სიმჭიდროვე.

დამოკიდებულია სიგნალები, რომლებიც შეყვანის, ALU შეასრულოს სხვადასხვა სახის ოპერაციების ორი ნომრები. ნებისმიერი არითმეტიკული ლოგიკა კომპიუტერული მოწყობილობა უზრუნველყოფს განხორციელების ოთხი ძირითადი ქმედებები, ცვლაში და ლოგიკური გარდაქმნების. უცნობია ALU ოპერაციები - ეს არის მისი ძირითადი დამახასიათებელი.

კომპონენტები არითმეტიკული-logic unit - ოთხი ძირითადი ჯგუფების კვანძების, რომელიც შეესაბამება კონტროლის პროცესში, გადაცემის, შენახვისა და კონვერტაციის შემომავალი მონაცემები.

შენახვის კვანძების ALU

ეს კატეგორია მოიცავს:

• იწვევს, შენახვა დამხმარე ბიტი და სხვადასხვა ფუნქციები შედეგები;
• რეესტრი, რომლებიც პასუხისმგებელნი არიან მთლიანობის operands, შუალედური და საბოლოო შედეგები.

ზოგჯერ რეგისტრაციაში არითმეტიკული ლოგიკა ერთეული შეიძლება გაერთიანდეს თავდადებული მეხსიერების ერთეული, და იწვევს - ერთიანი სტატუსი რეგისტრაცია.

ALU გადაცემის კვანძების

ეს კატეგორია მოიცავს:

• ავტობუსი დამაკავშირებელი ბლოკები მოწყობილობა;
• მულტიპლექსორით და ვენტილების, პასუხისმგებელია შერჩევით სწორი მიმართულებით ოპერაციებში.

კვანძების გარდაქმნის ALU

ესენია:

• adders მუშაობას მიკრო-ops;
• სქემები ასრულებს ლოგიკური ოპერაციები;
• shifters;
• correctors for ათობითი არითმეტიკა;
• კოდი კონვერტორი, რომელიც გამოიყენება მიიღოს დამატებითი მონაცემები ან საპირისპირო;
• მრიცხველები დათვლის ციკლის შესრულებული განხორციელების დამხმარე გარდაქმნის.

ALU კონტროლის კვანძების

ამ კატეგორიაში ობიექტები:

• კონტროლის ერთეული;
• decoder სიგნალები;
• კონვერტაცია ლოგიკა ჩართვა მახასიათებლები საჭირო ფორმირების firmware ფილიალი შეასრულოს.

აქცია პროცესორი კონტროლის ერთეული

ეს ბლოკი პასუხისმგებელია წარმოების ფუნქციური sequences სიგნალები საჭირო სწორი აღსრულების მოცემული ბრძანება. როგორც წესი, ასეთი გარდაქმნების განხორციელებული რამდენიმე ღონისძიება.

კონტროლის ერთეული უზრუნველყოფს ავტომატური აღსრულების პროგრამა. მხარდაჭერა ამ ტექნოლოგიის აუცილებელია მუშაობის კოორდინაცია სხვა დარგები კომპონენტების მანქანა კომპონენტები.

ექსპლუატაციის დროს მოწყობილობის შეესაბამება ძირითადი პრინციპი მართვის microprogramming, რომელსაც ნათელი რიგი მახასიათებლები.

კლასიფიკაცია ALU

არითმეტიკა ლოგიკა ერთეული მოქმედი მიხედვით პროცესი ცვლადები იყოფა პარალელურად და სერიული. მთავარი განსხვავება ALU არის მეთოდი წარდგენის operands და ოპერაციებში.

ბუნების გამოყენების არითმეტიკული-logic unit და იყოფა მრავალფუნქციური ბლოკი. პირველ ტიპის ALU შეასრულოს ოპერაციები სხვადასხვა ფორმის repose ნომრები იგივეა სქემები, რომლებიც ადაპტირებული ოპერაციის რეჟიმი მოთხოვნილი მონაცემები. In ბლოკი მოწყობილობები, ყველა ოპერაციების მეშვეობით გავრცელების მონაცემთა ტიპები. ოპერაციების ათობითი ნომრები, ანბანური და ციფრული სფეროებში, numeric მცურავი წერტილი ან ფიქსირებული სხვადასხვა სქემები. ამ შემთხვევაში, არითმეტიკული ლოგიკა ერთეული უფრო სწრაფად გამო პარალელურად აღსრულება მოცემულ დავალებას. მათ ასევე აქვთ პრობლემა - გაზრდილი ხარჯების მხარდასაჭერად აღჭურვილობა.

არითმეტიკული ლოგიკა ერთეულის მიხედვით მეთოდით პრეზენტაცია შეიძლება გამოყენებულ იქნას:

• ათობითი;
• მცურავი პუნქტიანი ნომრები;
• ფიქსირებული პუნქტიანი ნომრები.

მოწყობილობა ოპერაციების

სტრუქტურა მოიცავს რიგ ALU ოპერაციების მეშვეობით ლოგიკური ფუნქციები, რომელიც იყოფა შემდეგ ჯგუფებად:

• ათობითი არითმეტიკა;
• ორობითი არითმეტიკა ნომრები ნათელი წერტილი;
• თექვსმეტობითი არითმეტიკული გამონათქვამები მცურავი გამყოფი;
• მოდიფიკაცია ინსტრუქციის მისამართები;
• ლოგიკური ოპერაციის ტიპის;
• კონვერტაციის ალფანუმერული სფეროებში;
• სპეციალური არითმეტიკული.

თანამედროვე ელექტრონული კომპიუტერები შეძლებს გააცნობიეროს ყველა ზემოთ სახის საქმიანობას და მიკრო ეგმ არ გაქვთ ამ ძირითადი ფუნქცია, ასე რომ ყველაზე რთული პროცედურების მიერ შესრულებული დამაკავშირებელი პატარა routines.

არითმეტიკული და ლოგიკური პროცედურა

ყველა ქმედება ALU შეიძლება დაიყოს რამდენიმე ჯგუფად.

არითმეტიკული ოპერაციების მოიცავს გაყოფა, გამრავლება, გამოკლებაში მოდულები ჩვეულებრივი გამოკლება და გარდა.

ლოგიკური გარდაქმნების ჯგუფი მოიცავს ლოგიკური "და" და "ან", რომ არის, ერთობლიობაში და გათიშვის, და შედარებით მონაცემების თანასწორობა. ასეთი პროცედურები სრულდება ორობითი სიტყვა შედგება გავურბივარ ბიტი.

სპეციალური არითმეტიკული ოპერაციების მოიცავს ნორმალიზაციის, ლოგიკური და არითმეტიკული ცვლაში. შორის ამ გარდაქმნების მნიშვნელოვანი განსხვავება. თუ არითმეტიკული ცვლილებაზე ადგილმდებარეობის შეცვლა მხოლოდ რიცხვითი ციფრები, მაშინ ლოგიკური ნიშანი bit ერთვის მოძრაობაში.

თითოეული ოპერაცია, რომელიც ხდება გამოყენებით არითმეტიკული-logic unit, შეიძლება ეწოდოს თანმიმდევრობა ლოგიკა ტიპის ფუნქციები, რომლებიც აღწერილია multibit ლოგიკა ელექტრონული კომპიუტერი. მაგალითად, ორობითი კომპიუტერი იყენებს ორობითი ლოგიკა, და ასე შემდეგ, ქვემოთ ათობითი სისტემა.

აბსოლუტურად ყველა არითმეტიკული ლოგიკური გარდაქმნების აქვს საკუთარი operands და გამომავალი შედეგების ინტერპრეტაცია, როგორც ცოტა strings თექვსმეტი ბიტი. მხოლოდ გამონაკლისი primitives ხელმოწერილი სამმართველოს DIVs. სხვადასხვა დროშები საშუალებას იძლევა მონაცემთა ინტერპრეტაცია გამოშვება ორივე ნომრები მინუს ან პლუს overflow. ლოგიკა ეფუძნება ტრანსფორმაციის ბიტი modulo არითმეტიკული. დროშა არის მოთავსებული, თუ არ ყოფილა მოულოდნელი ცვლილებების ნიშანი. მაგალითად, დასძინა, ორი დადებითი ციფრები, თქვენ უნდა მიიღოს შედეგი ერთად "+" ნიშანი. მაგრამ თუ არ არის განახორციელოს ნიშანი bit გარემოში ერთეული, და შედეგი უარყოფითია, overflow დროშა არის მითითებული.

ლოგიკა ეფუძნება carry bit unsigned არითმეტიკული. ეს დროშა არის დადგენილი სისტემა, თუ გენერირებული carry ყველაზე მნიშვნელოვანი ცოტა ვერ უნდა ჩაიწეროს შედეგად. ეს ცოტა ALU ძალიან ეფექტური, როდესაც გამოიყენება გარდაქმნების verbose წარმომადგენლობები.

დასკვნა

ALU გამოიყენება შეასრულოს ლოგიკური და მათემატიკური გარდაქმნების მეტი საჭირო operands როლში რომელიც ხშირად ემსახურება ბრძანებები ან კოდი ნომრები. შესრულების შემდეგ ნაბიჯებს შედეგი არის დაბრუნდა შენახვის მოწყობილობა გამოყენების შემდეგ computations.