unitate logică aritmetică

de la PIE.Wiki

O unitate logică aritmetică (ALU), - partea centrală a CPU care efectuează operații aritmetice și logice.

Istoria creației

Structura ALU

ALU este format din registre, vipere și circuite logice corespunzătoare a efectua controlul procesului. Aparatul funcționează în conformitate cu el nume (coduri) operațiuni care sunt în nevoie de redirecționare a datelor care urmează să fie efectuate pe variabile sunt plasate în registre spune.

ALU funcțional poate fi împărțit în două părți.

1. Dispozitiv firmware (dispozitiv de control), care specifică secvența microinstrucțiunilor (comenzi);
2. o unitate de operare (ALU), care implementează secvența predeterminată microinstrucțiunilor (comenzi).

Schema bloc a unității aritmetice-logice

Figura 1 - Schema bloc a unității aritmetice-logice

Schema bloc a ALU și relația sa cu alte unități ale mașinii prezentate în figura 1. ALU include registre WG1 - WG7 în care sunt prelucrate informații. livrate din memoria pasivă sau RAM N1, N2. NS; circuite logice care implementează cuvintele de prelucrare microinstrucțiunilor furnizate de dispozitivul de comandă.

Legea specifică firmware-ul de prelucrare a informațiilor. este înregistrată ca o secvență de microinstrucțiuni A1, A2. A n-1, An. În acest caz, există două tipuri de microinstrucțiuni: externe, adică astfel de microinstrucțiuni care intră ALU din surse externe și pot cauza sau o altă informație de conversie (.. Figura 1 microinstrucțiunilor A1, A2 până la An) și intern, care sunt generate în ALU și afectează dispozitivul firmware-ului, schimbarea secvența naturală a microinstrucțiuni. De exemplu, ALU poate genera indicații în funcție de rezultatul calculului: semn de preaplin, un semn al unui număr negativ, semnul egalității tuturor cifrelor din numărul 0, etc. In Fig .. 1, aceste micro-p1 desemnate, p2. Pm.

Rezultatele calculelor de ALU sunt transferate pe liniile de cuvînt scrie y1, y2. ne în RAM. înregistrează funcțiile în ALU:

clasificarea ALU

• Prin intermediul operațiilor ALU operanzi sunt împărțite în succesive și paralele. In operanzi ALU consecutive reprezentate în codul de serie, iar operațiunile sunt efectuate secvențial în timp asupra descărcărilor lor individuale. In operanzi ALU paralele sunt cod paralel și operațiile sunt efectuate în paralel în timp de peste toți biții operanzilor.
• În metoda de numere, reprezentând ALU distinge:
  1. pentru numere puncte fixe;
  2. pentru numerele în virgulă mobilă;
  3. Zecimal.

Prin natura utilizării elementelor și unităților ALU sunt împărțite în module și multifuncționale. În operațiunile ALU bloc pe un număr de câmpuri fixe și virgulă mobilă, zecimal și alfanumerice sunt efectuate în unități de blocuri, crește viteza de funcționare, deoarece blocurile pot efectua operațiuni respective în paralel, dar crește în mod semnificativ costurile echipamentelor. Operațiunile ALU multifuncționale pentru toate formele de reprezentări ale numerelor sunt realizate de aceleași circuite care sunt comutate după cum se dorește în funcție de modul de funcționare dorit.

Pe funcțiile ALU funcționează unitatea de performante microoperation oferind recepție de la alte dispozitive (de exemplu, memorie) operanzi, conversie și ieșire rezultatele de transformare la alte dispozitive. unitate logică aritmetică este controlată de către semnalele de control generatoare de unitate de control care inițiază executarea anumitor micro ALU. Semnalele de unitate de control al secvenței generate determină semnale de comandă opcode și alerte.

Funcționarea în ALU

Spectacol în operațiunile ALU pot fi împărțite în următoarele grupe:

Modern calculatoare de uz general, include în mod obișnuit funcționarea tuturor grupurilor de mai sus, și un microcomputer mic, microprocesoare și calculatoare specializate, de multe ori nu au aparatul de aritmetică în virgulă mobilă, și operațiile aritmetice zecimale pe câmpurile alfanumerice. În acest caz, aceste operațiuni sunt efectuate de subrutine speciale. Pentru operații aritmetice includ adunare, scădere, module de scădere ( „funcționare scurtă“) și multiplicare și divizare ( „operațiune de lungă“). operații logice de grup cuprind operațiuni disjuncție (SAU logic) și o conjuncție (logic) a cuvintelor binare multi-bit, o comparație pentru codurile de egalitate. operații aritmetice speciale includ o schimbare de normalizare aritmetică (shift biți numai digitale, bitul de semn rămâne în loc), o schimbare logică (bit de semn este deplasat împreună cu biții digitale). operațiunile de informații detaliate despre alfanumerice de editare de grup