Yon inite aritmetik lojik (ALU) - sa li ye?

Kòm se li te ye, processeur nan òdinatè konsiste de kat eleman debaz: yon inite aritmetik lojik, yon inite opinyon / pwodiksyon, ak inite depo ak kontwòl. Tankou yon achitekti defini nan dènye syèk lan, epi, malgre lefèt ke li te pran yon tan long, estrikti nan klasik nan von Neumann rete ki enpòtan.

Ki sa ki se ALU a?

inite Aritmetik-lojik - se youn nan eleman yo nan processeur a sa ki nesesè aplike lojik ak aritmetik-kalite transfòmasyon, kòmanse epi ki fini lekòl primè ekspresyon konplike. opérandes Bit itilize se te konsidere kòm longè a nan yon mo, oswa gwosè.

Travay nan prensipal nan ALU a se pwosesis done ki estoke nan memwa òdinatè a. Anplis de sa, aritmetik inite lojik se kapab pwodwi siyal kontwòl ki dirije yon òdinatè yo chwazi fason ki kòrèk fè pwosesis la informatique nesesè depann sou ki kalite done final la. Tout operasyon enplike sikui elektwonik, chak nan ki se struktural divize an dè milye de atik yo. ankadreman sa yo tipikman bystrodeystvennye epi yo gen dansite segondè.

Tou depan de siyal yo ki D ', ALU nan fè diferan kalite operasyon ak de nonb. Nenpòt lojik aritmetik aparèy òdinatè bay pou aplikasyon an nan aksyon kat debaz yo, orè ak transfòmasyon lojik. Mete ALU operasyon - se karakteristik prensipal li yo.

Eleman nan apatman an aritmetik-lojik - kat prensipal gwoup yo nan nœuds ki koresponn ak pwosesis kontwòl, transmisyon maladi a, depo a ak konvèsyon nan done yo fèk ap rantre.

Depo nœuds ALU

Kategori sa a gen ladan:

• deklannche, kenbe Bits yo oksilyè ak karakteristik diferan nan rezilta yo;
• anrejistre ki responsab pou entegrite nan nan opérandes yo, entèmedyè ak rezilta final la.

Pafwa anrejistre ka aritmetik inite lojik fèt pou l melanje nan yon inite memwa devwe, ak deklannche - fòme yon sèl enskri estati.

ALU nœuds transmisyon

Kategori sa a gen ladan:

• otobis entè-konekte blòk yo nan aparèy la;
• multiplèkseur ak tiyo, ki responsab pou chwazi direksyon ki kòrèk la nan operasyon yo.

Nœuds transfòme ALU nan

Men sa yo enkli:

• adisyoneur opere mikwo-OPS;
• sikui fè operasyon lojik;
• manèt;
• correctors pou aritmetik desimal;
• Kòd convertisseurs, ki yo te itilize yo jwenn plis done oswa ranvèse;
• kontè pou konte kantite sik fèt pou aplikasyon an nan transfòmasyon Segondè.

ALU nœuds kontwòl

Kategori sa a nan objè yo se:

• yon inite kontwòl;
• siyal dekodaj;
• konvèti Karakteristik kous lojik obligatwa pou fòmasyon nan branch yo firmwèr al touye.

inite Aksyon processeur kontwòl

blòk Sa a se responsab pou pwodiksyon an nan sekans fonksyonèl nan siyal nesesè pou ekzekisyon ki kòrèk la nan yon lòd bay yo. Tipikman, yo konvèsyon sa yo reyalize nan plizyè sik.

Inite a kontwòl bay ekzekisyon otomatik nan pwogram nan. Sipòte teknoloji sa a se nesesè yo kowòdone travay la nan lòt branch nan eleman yo nan eleman yo machin.

Pandan operasyon inite kontwòl reponn microprogramming prensip debaz yo nan li te gen yon nimewo nan karakteristik ki klè.

klasifikasyon ALU

yo Aritmetik inite lojik opere dapre varyab yo pwosesis divize an paralèl ak seri. Diferans nan prensipal ant ALU a se yon metòd pou prezante opérandes yo ak operasyon yo.

Pa nati a nan sèvi ak nan apatman an aritmetik-lojik ak divize pa blòk la multi. Nan kalite nan premye ALU nan fè operasyon ak diferan fòm nan nimewo somèy itilize yo se sikui yo menm ki fè yo adapte yo mòd nan operasyon nan done yo mande yo. Nan aparèy blòk, tout operasyon fèt atravè ki kalite distribisyon done. Pou operasyon ak nimewo desimal, alfabetik ak nimerik chan sa yo, nimerik pwen k ap flote oswa fiks lè l sèvi avèk rapid divès kalite. Nan ka sa a, yon inite lojik aritmetik se anpil pi vit akòz ekzekisyon paralèl nan travay la bay yo. Men, yo gen tou yon dezavantaj - depans sa yo ogmante a sipòte ekipman an.

Ka Yon inite lojik aritmetik dapre metòd la nan prezantasyon dwe itilize pou:

• desimal;
• k ap flote nimewo pwen;
• nimewo fiks-pwen.

operasyon aparèy

Estrikti a gen ladan yon nimewo nan operasyon ALU atravè fonksyon yo ki lojik ki fè yo divize an gwoup sa yo:

• aritmetik desimal;
• binè aritmetik pou nimewo ak yon pwen klè;
• ekzadesimal ekspresyon aritmetik pou séparation k ap flote;
• adrès enstriksyon modifikasyon;
• lojik operasyon kalite;
• konvèsyon nan jaden alfa;
• espesyal aritmetik.

Modèn òdinatè elektwonik yo kapab reyalize tout nan kalite ki anwo yo nan aktivite, ak mikrokonpute pa gen fonctionnalités debaz sa a, se konsa pwosedi yo pi konplèks fèt pa konekte woutin ki piti yo.

Aritmetik ak pwosedi ki lojik

Tout aksyon ALU kapab divize an plizyè gwoup.

operasyon aritmetik gen ladan divizyon, miltiplikasyon, modil soustraksyon òdinè soustraksyon ak adisyon.

Pa transfòmasyon lojik gwoup gen ladan lojik la "ak" ak "oswa", se sa ki, ansanm ak disjonksyon, ak konparezon an nan done sou egalite. pwosedi sa yo anjeneral te pote soti sou mo binè ki fòme ak yon plusieurs nan miyèt moso.

operasyon yo espesyal aritmetik gen ladan nòmalizasyon, ki lojik e ki aritmetik orè. Ant transfòmasyon sa yo se yon diferans enpòtan. Si chanjman nan aritmetik nan kote a chanje sèlman chif nimerik, lè sa a se ti jan nan siy ki lojik tache ak mouvman an.

Chak operasyon an, ki te pran plas lè l sèvi avèk inite a aritmetik-lojik, yo ka rele yon sekans nan fonksyon lojik-kalite, ki fè yo dekri lojik multibit pou òdinatè elektwonik. Pou egzanp, pou yon òdinatè binè sèvi ak lojik binè, ak sou sa, desann nan sistèm lan desimal.

Absoliman tout nan transfòmasyon yo aritmetik-lojik gen opérandes pwòp li yo ak rezilta pwodiksyon yo entèprete kòm strings ti jan ak sèz miyèt moso. Sèl eksepsyon ki yo se primitif siyen div divizyon. Yon varyete de drapo pèmèt yo entèprete done yo sou pwodiksyon an nan tou de nimewo ak yon mwens oswa plis debòde. se lojik la ki baze sou transfòmasyon nan Bits modulo aritmetik. se drapo a mete, si te gen chanjman inatandi nan siy lan. Pou egzanp, pandan l ajoute de nonb pozitif, ou gen jwenn yon rezilta ki gen yon "+" siy. Men, si gen yon pote nan inite a anviwònman siy ti jan, ak rezilta a se negatif, se drapo a debòde mete.

se lojik la ki baze sou pote ti jan siye aritmetik a. Sa a se drapo mete nan sistèm lan, si pote nan pwodwi nan ti jan a ki pi enpòtan pa kapab ekri kòm yon rezilta. Sa a ti jan ALU trè efikas lè yo itilize ak transfòmasyon reprezantasyon sil.

konklizyon

ALU se sèvi ak fè transfòmasyon ki lojik e ki kalkil sou opérandes yo mande nan wòl la ki souvan sèvi kòmandman oswa nimewo kòd. Apre fè etap rezilta a se tounen nan aparèy la depo pou itilize nan kalkil sa yo.