Numirea, clasificarea și organizarea alu

Numirea, clasificarea și organizarea ALU.

O unitate logică aritmetică (ALU) este una dintre componentele majore funcționale ale procesorului performante informații de conversie directă.

Toate operațiunile efectuate în ALU pot fi împărțite în următoarele grupe:

- operație aritmetică binară pentru numere de punct fix;

- o operație binară (sau hex) pentru aritmetica numerelor în virgulă mobilă;

- operații aritmetice zecimale (cu numere reprezentate în binar codificat cod zecimal);

- o operație aritmetică specială;

- operații pe câmpurile alfanumerice.

calculatoare moderne mainframe pune în aplicare în mod obișnuit operațiuni ale tuturor grupurilor de mai sus, și calculatoare specializate au adesea APPA-peratura pentru procesarea numerelor în virgulă mobilă, numere zecimale și operații pe câmpurile alfanumerice. În acest caz, aceste operațiuni pe care-fill-specifice rutine.

Este aritmetica de bază și operații logice. Pentru operații aritmetice includ adunare, scădere, module de scădere ( „tranzacție scurt“), înmulțire și împărțire ( „operațiune de lungă“). operații logice de grup cuprind operațiuni disjuncție (SAU logic) și o conjuncție (logic) a multi-bit cuvinte binare codificate, comparația pentru codurile de egalitate. operații aritmetice speciale includ o schimbare de normalizare aritmetică (Shift-Xia biți numai digitale, bitul de semn este în loc), o schimbare logică (bit de semn este deplasat împreună cu biții digitale). Extensive de grup de editare operații de informații alfanumerice.

include următoarele unități funcționale-ing în ALU pentru a efectua aceste operațiuni:

- element pentru a realiza plus și alte acțiuni pe co-rânduri operanzi;

- registre pentru stocarea operanzi la codurile de execuție, acțiunea Vij asupra lor;

- transformatoarele pentru a schimba codul de pe unul sau mai mulți biți de la dreapta sau la stânga;

- convertoare pentru conversia directă a codului sau într-un cod suplimentar invers;

- circuit logic combinațional pentru punerea în aplicare a operațiunilor de mull tipleksirovaniya informații de transmisie date bazate pe caracteristicile care fac ca rezultat, etc.

Registrele, și, în unele cazuri, au circuitul de comandă vipere recepție, emiterea și reseta codurile operanzi. Operațiunile logice, operațiunile de schimbare și codurile de conversie pot fi efectuate nu numai dispozitive speciale-TION, dar și prin legături suplimentare de registre și vipera. În funcție de tipurile utilizate pentru însumarea Bazo-O distinge elemente și acumulatori combinaționale.

În metoda de numere, reprezentând ALU distinge:

- pentru numere de puncte fixe;

- pentru numere în virgulă mobilă;

- Zecimal.

Prin intermediul operațiilor ALU operanzi sunt împărțite în succesive și paralele. In paralel ALU operanzii sunt codul NYM paralele și operațiile sunt efectuate în paralel în timp pe tot timpul serii de operanzi. In operanzi consecutive ALU reprezentate în cod este, prin urmare, ca operațiunile sunt efectuate secvențial în timp asupra descărcărilor lor individuale. O astfel de ALU este utilizată în general metoda de prelucrare pipeline unde combinate vypol operațiune faze neniya în timp pentru diferitele biți operanzilor.

Prin funcția ALU împărțit în multi- funcțional și funcțional (bloc). În operațiunile ALU bloc cu numere cu o zecimală și alfanumerice fixă ​​placați și în virgulă mobilă pe lyami, operații, cum ar fi „multiplicare“ sunt efectuate în unități de blocuri. O astfel de abordare permite creșterea vitezei de viteză ALU prin folosirea unor blocuri, precum și prin aranjarea funcționarea în paralel a acestor blocuri. Cu toate acestea, în acest caz, crește în mod semnificativ costurile de aproximativ-rudovaniya.

Operațiile ALU multifuncționale pentru toate tipurile de forme de numere, reprezentând sunt efectuate de către același circuitele, care după cum se dorește în funcție de modul de funcționare dorit mutant-com.

Conform organizării structurale a ALU pot fi împărțite în dispozitive cu:

- o structură de registru cu o logică cuplată direct și fixe;

- Structura coloana vertebrală cu memorie Lumped și logica. Dispozitiv-aritmetică logică a primului tip bazat pe circuitele logice de fixare a primit-tsipe utilizate pentru a efectua micro-operații, fiecare dintre registrele. De exemplu, în Fig. 3.15 registre P1 și P2 vypol-nyayut primire funcția, memorarea și afișarea de operanzi primite de la destinație generală REGI-strov (RON) al procesorului sau cache-ul de date. Cu re-Trunk P1 este direct legată de codul de invertor PC1. Combinația dintre sumatorului KSM-onny combinate cu schema de registru RE acumulator, care este conectat direct PC2 și schema combinaționale CS-ma pentru multiplexarea datelor de intrare. La UR registru În UOPs progres sunt decalate la dreapta sau la stânga și resetare. Înregistrare P4 execută microoperation și forfecare este legată direct de traductor de cod PKZ.

Astfel, în această structură, stocarea informațiilor și funcția de conversie sunt efectuate de aceeași unitate de operare.

Structura Backbone ALU este caracterizată prin aceea că ea înregistrează și circuite pentru conversia informațiilor alocate blocurilor individuale, con-asociate între ele, pe intrările și ieșirile. În acest caz, blocul de registru (BR) îndeplinește funcțiile de primire, stocarea, distribuirea operanzii și rezultatele, și o unitate de operare (OB) efectuează toate micro ops necesare pe cuvinte stocate în BR. În această structură, unitatea de registru poate fi pus în aplicare în două moduri: fie ca o colecție de registre individuale circuitelor de comandă individuale, sau ca PanouNotițe de memorie-esting anunț.