Usa ka aritmetik katarungan unit (ALU) - unsa man kini?

Ingon sa nailhan, ang computer processor naglangkob sa upat ka nag-unang mga components: usa ka aritmetik katarungan yunit, nga usa ka input / output unit, ug storage sa mga yunit ug pagkontrolar. Ang maong usa ka arkitektura gihubit sa katapusan nga nga siglo, ug, bisan pa sa kamatuoran nga kini gikuha sa usa ka dugay nga panahon, ang classic nga gambalay sa von Neumann nagpabilin may kalabutan.

Unsa ang ALU?

Aritmetik-katarungan yunit - mao ang usa sa mga sangkap sa mga processor nga gikinahanglan sa pagpatuman sa lohika ug aritmetik-type kausaban, sugod ug matapos sa elementarya komplikado nga mga ekspresyon. Bit operands gigamit giisip nga ang gitas-on sa usa ka pulong, o gidak-on.

Ang nag-unang tahas sa ALU ang pagproseso sa data nga gitipigan sa panumdoman sa computer ni. Dugang pa, aritmetik nga pangatarongan yunit mao ang makahimo sa pagmugna signal sa pagkontrolar nga pagtultol sa usa ka computer sa pagpili sa husto nga paagi sa pagbuhat sa gikinahanglan nga proseso Computing depende sa katapusan nga matang data. Ang tanan nga mga operasyon naglakip sa electronic sirkito, sa matag usa sa nga structurally gibahin ngadto sa mga linibo sa mga butang. Ang maong mga tabla kasagaran bystrodeystvennye ug adunay taas nga Densidad.

Depende sa signal nga input, ang ALU sa pagbuhat sa lain-laing mga matang sa mga operasyon uban sa duha ka mga numero. Sa bisan unsa nga aritmetik katarungan computer device naghatag og alang sa pagpatuman sa upat ka nag-unang mga aksyon, nagpulipuli ug makataronganon kausaban. Ibutang ALU operasyon - mao ang nag-unang kinaiya.

Nga sangkap sa mga yunit aritmetik-katarungan - ang upat ka mga nag-unang mga grupo sa mga binurotan nga katumbas sa sa kontrol sa proseso, transmission, storage ug pagkakabig sa mga umaabot nga data.

Pagtipig nodes ALU

Kini nga kategoriya naglakip sa:

• Nakapahinumdom, pagsunod sa mga auxiliary tipik ug lain-laing mga bahin sa mga resulta;
• mga rehistro nga responsable alang sa integridad sa mga operands, intermediate ug katapusang resulta.

Usahay mga rehistro aritmetik katarungan yunit mahimong inubanan sa usa ka hinalad nga handumanan unit, ug Nakapahinumdom - pagporma sa usa ka Register status.

ALU transmission binurotan

Kini nga kategoriya naglakip sa:

• bus nga nagkonekta sa mga bloke sa mga lalang;
• multiplexers ug mga balbula, mao ang responsable sa pagpili sa husto nga direksyon sa operasyon.

Binurotan maghimo sa ALU

Kini naglakip sa:

• udto-udto operate sa micro-ops;
• sirkito sa pagbuhat sa makataronganon operasyon;
• shifters;
• correctors alang sa decimal aritmetik;
• converters code, nga gigamit sa pag-angkon sa dugang nga data o makausab;
• counters sa pag-ihap sa gidaghanon sa mga siklo nga gihimo alang sa implementasyon sa ancillary kausaban.

ALU pagkontrolar sa binurotan

Kini nga kategoriya sa mga butang mao ang:

• sa usa ka pagpugong sa yunit;
• decoder signal;
• makakabig nga katarungan sa sirkito kinaiya nga gikinahanglan alang sa pagtukod sa mga sanga firmware sa pagpatay sa.

Action nga processor pagkontrol sa yunit

block Kini mao ang responsable alang sa produksyon sa operatiba han-ay sa mga signal nga gikinahanglan alang sa husto nga pagpatay sa usa ka gihatag nga sugo. Kasagaran, ang maong pagkakabig nga nakaamgo sa pipila siklo.

Ang pagkontrol sa yunit naghatag og automatic pagpatay sa programa. Pagsuporta niining teknolohiya mao ang gikinahanglan nga makig-alayon sa mga buhat sa ubang mga sanga sa mga sangkap sa mga sangkap sa makina.

Atol sa operasyon sa pagpugong yunit mosanong microprogramming nag-unang mga baruganan sa may usa ka gidaghanon sa mga tin-aw nga mga kinaiya.

nga klasipikasyon ALU

Aritmetik katarungan yunit-operate sumala sa mga baryable proseso gibahin sa susama ug serial. Ang nag-unang kalainan sa taliwala sa ALU mao ang usa ka paagi sa pagpresentar sa mga operands ug operasyon.

Pinaagi sa kinaiya sa paggamit sa mga yunit aritmetik-lohika ug gibahin sa multifunction block. Sa unang matang sa ALU sa pagpahigayon sa operasyon uban sa lain-laing mga matang sa mga numero pahulay nga gigamit mao ang mga sama nga sirkito nga pahiangay, pabagay ngadto sa operasyon mode sa gihangyo data. Sa block lalang, sa tanan nga mga operasyon nga gihimo pinaagi sa mga matang-apod-apod data. Kay operasyon uban sa decimal numero, alpabetikong ug numerawo kaumahan, numerawo Naglutaw nga punto o natudlong sa paggamit sa nagkalain-laing mga laraw. Sa kini nga kaso, ang usa ka aritmetik nga pangatarongan yunit mao ang daghan nga mas paspas tungod sa susama pagpatay sa mga gihatag nga tahas. Apan sila usab adunay usa ka drawback - ang dugang nga gasto sa pagsuporta sa mga ekipo.

Usa ka aritmetik katarungan yunit sumala sa pamaagi sa presentasyon mahimong gamiton alang sa:

• decimal;
• naglutaw numero punto;
• tinong-point numero.

operasyon device

gambalay sa naglakip sa usa ka gidaghanon sa mga ALU operasyon pinaagi sa makataronganon gimbuhaton nga gibahin ngadto sa mosunod nga mga grupo:

• decimal aritmetik;
• duha aritmetik alang sa mga numero sa usa ka tin-aw nga punto;
• hexadecimal aritmetik mga ekspresyon sa naglutaw separator;
• kausaban sa pahamangno pakigpulong;
• makataronganon nga matang nga operasyon;
• pagkakabig sa letra-numero nga mga uma;
• espesyal nga aritmetik.

Modernong electronic computer makahimo sa pagkaamgo sa tanan nga mga matang sa ibabaw sa kalihokan, ug microcomputers wala kini nag-unang mga katuyoan, sa ingon ang labing komplikado nga mga pamaagi nga gihimo sa nga nagsumpay sa gagmay nga mga buluhaton.

Aritmetik ug makataronganon pamaagi

Ang tanan nga mga buhat ALU mahimong bahinon ngadto sa pipila ka mga grupo.

Aritmetik operasyon naglakip sa division, multiplication, pagkuha modules ordinaryo nga pagkuha ug dugang.

Pinaagi sa makataronganon kausaban grupo naglakip sa mga makatarunganon "ug" ug "o", nga mao, ang conjunction ug disjunction, ug ang pagtandi sa datos sa pagkasama. Ang maong mga pamaagi kasagaran gidala sa gawas sa duha nga mga pulong nga naglangkob sa usa ka dinaghan nga mga tipik.

Ang espesyal nga aritmetik operasyon naglakip sa normalisasyon, makataronganon ug aritmetik kabalhinan. Sa taliwala sa mga kausaban mao ang usa ka mahinungdanon nga kalainan. Kon ang aritmetik pagbalhin sa lokasyon sa pag-usab lamang sa numerawo numero, nan ang lohikal nga ilhanan gamay ang gilakip ngadto sa motion.

Ang matag operasyon, nga mahitabo pinaagi sa paggamit sa yunit aritmetik-lohika, mahimong gitawag nga usa ka han-ay sa mga katarungan-type gimbuhaton, nga gihulagway multibit katarungan alang sa electronic computer. Pananglitan, alang sa usa ka duha computer naggamit duha lohika, ug sa ingon sa, ngadto sa decimal nga sistema.

Hingpit sa tanan nga mga aritmetik-makataronganon kausaban adunay iyang kaugalingon nga mga operands ug output resulta hubaron ingon nga gamay kuldas sa napulo ug unom ka tipik. Ang bugtong eksepsiyon mao ang mga primitives gipirmahan division DIVS. Usa ka matang sa mga bandera sa pagtugot sa paghubad sa mga data sa output sa duha numero uban sa usa ka minus o plus pagsugwak. katarungan ang base sa kausaban sa mga tipik modulo aritmetik. Ang bandera nga gibutang, kon adunay wala damha nga kausaban sa ilhanan. Pananglitan, sa pagdugang sa duha ka positibo nga mga numero, ikaw sa pagkuha sa usa ka resulta sa usa ka ilhanan "+". Apan kon adunay usa ka a ngadto sa ilhanan gamay kahimtang unit, ug ang resulta mao ang negatibo, ang nagaawas bandila gitakda.

katarungan ang base sa pagdala gamay Unsigned aritmetik. flag Kini nga gibutang sa sistema sa, kon ang nga namugna pagdala gikan sa mga labing mahinungdanon nga gamay dili ikasulat ingon sa usa ka resulta. Kini nga gamay ALU kaayo epektibo kon gamiton uban sa kausaban verbose mga larawan.

konklusyon

ALU gigamit sa pagbuhat makataronganon ug arithmetical kausaban sa ibabaw sa gikinahanglan nga operands sa papel nga sagad mag-alagad sa mga sugo o mga numero code. Human sa paghimo sa mga lakang resulta ang mibalik sa storage device alang sa paggamit sa mosunod nga kwentada.