'N rekenkundige logika eenheid (RLE) - wat is dit?

Soos bekend is, die rekenaar verwerker bestaan uit vier basiese komponente: 'n rekenkundige logika eenheid, 'n toevoer / afvoer-eenheid, en stoor eenhede en beheer. So 'n argitektuur gedefinieer in die vorige eeu, en, ten spyte van die feit dat dit 'n lang tyd, die klassieke struktuur van von Neumann relevant bly.

Wat is die ALU?

Rekenkundige-logika eenheid - is een van die komponente van die verwerker wat nodig is om te implementeer logika en rekenkundige-tipe transformasie, begin en eindig ELEMENTARY ingewikkelde uitdrukkings. Bietjie operande gebruik word beskou as die lengte van 'n woord, of grootte wees.

Die belangrikste taak van die ALU is die verwerking van data wat gestoor word in die rekenaar se geheue. Daarbenewens rekenkundige logika eenheid in staat is om beheer seine wat 'n rekenaar direk na die regte manier om die nodige rekenaar proses na gelang van die finale tipes data uit te voer te kies produseer. Alle bedrywighede behels elektroniese bane, elk van wat struktureel verdeel in duisende items. Soos borde tipies bystrodeystvennye en het 'n hoë digtheid.

Afhangende van die seine wat insette, die ALU voer verskillende tipes van bedrywighede met twee getalle. Enige rekenkundige logika rekenaar toestel maak voorsiening vir die implementering van vier basiese stappe, skofte en logiese transformasies. Stel ALU bedrywighede - is die belangrikste kenmerk.

Komponente van die rekenkundige-logika eenheid - die vier hoofgroepe nodes wat ooreenstem met die beheer proses, oordrag, stoor en sukses van die inkomende data.

Stoor nodes ALU

Hierdie kategorie sluit in:

• snellers, die behoud van die hulp stukkies en verskillende funksies van die resultate;
• registers wat verantwoordelik is vir die integriteit van die operande, intermediêre en finale uitslae is.

Soms registreer rekenkundige logika eenheid kan gekombineer word in 'n toegewyde geheue-eenheid, en snellers - vorm 'n enkele status register.

ALU oordrag nodes

Hierdie kategorie sluit in:

• bus tussen deur die blokke van die toestel;
• multipleksers en kleppe, is verantwoordelik vir die kies van die korrekte rigting van bedrywighede.

Nodes te transformeer die ALU

Dit sluit in:

• adders bedryf mikro-ops;
• stroombane te voer logiese operasies;
• shifters;
• correctors vir desimale rekenkundige;
• -kode omsetters, wat gebruik word om addisionele inligting te bekom of om te keer;
• tellers vir die tel van die aantal siklusse uitgevoer vir die implementering van bykomende transformasies.

ALU beheer nodes

Hierdie kategorie van voorwerpe is:

• 'n beheer-eenheid;
• dekodeerder seine;
• omskakeling logikakring eienskappe wat nodig is vir die vorming van die firmware takke uit te voer.

Aksie verwerker beheereenheid

Hierdie blok is verantwoordelik vir die produksie van funksionele volgordes van seine wat nodig is vir die korrekte uitvoering van 'n gegewe opdrag. Tipies, is so 'n omskakeling besef in verskeie siklusse.

Die beheer eenheid bied outomatiese uitvoering van die program. Ondersteun hierdie tegnologie is nodig om die werk van ander takke van die komponente van die komponente masjien te koördineer.

Tydens die operasie beheer eenheid reageer Micro basiese beginsel van 'n aantal duidelike eienskappe.

klassifikasie ALU

Rekenkundige logika eenheid funksioneer volgens die proses veranderlikes word verdeel in parallel en serie. Die belangrikste verskil tussen die ALU is 'n metode van aanbieding van die operande en bedrywighede.

Deur die aard van die gebruik van die rekenkundige-logika eenheid en gedeel deur die multifunctionele blok. In die eerste tipe die ALU om bedrywighede uit te voer met verskillende vorme van rus nommers gebruik is dieselfde kringe wat aangepas is om die werking af na die verlangde data. In blok toestelle, alle operasies uitgevoer deur middel van die tipes verspreiding data. Vir bedrywighede met desimale getalle, alfabetiese en numeriese velde, numeriese swaai punt of vaste met behulp van verskeie skemas. In hierdie geval, 'n rekenkundige logika eenheid is baie vinniger as gevolg van parallel uitvoering van die gegewe taak. Maar hulle het ook 'n nadeel - die verhoogde koste om die toerusting te ondersteun.

'N rekenkundige logika eenheid volgens die metode van aanbieding kan gebruik word vir:

• desimale;
• drywende punt getalle;
• vaste punt nommers.

toestel bedrywighede

Die struktuur sluit 'n aantal ALU bedrywighede via die logiese funksies wat is verdeel in die volgende groepe:

• desimale rekenkundige;
• binêre rekenkundige vir getalle met 'n duidelike punt;
• heksadesimale rekenkundige uitdrukkings vir drywende separator;
• verandering instruksie adresse;
• logiese tipe operasie;
• omskakeling van alfanumeriese velde;
• spesiale rekenkundige.

Moderne elektroniese rekenaars in staat is om al die bogenoemde tipes aktiwiteit besef, en mikrorekenaars nie hierdie basiese funksies het, so die mees komplekse prosedures wat deur die koppeling van klein roetines.

Rekenkundige en logiese proses

Alle aksies ALU kan verdeel word in verskeie groepe.

Rekenkundige operasies insluit afdeling, vermenigvuldiging, aftrekking modules gewone aftrek en toevoeging.

Deur logiese transformasies groep sluit in die logiese "en" en "of", dit wil sê samewerking en disjunksie, en die vergelyking van data op gelykheid. Sodanige prosedures word gewoonlik op binêre woorde wat bestaan uit 'n pluraliteit van stukkies uitgevoer.

Die spesiale rekenkundige operasies insluit normalisering, logiese en rekenkundige skofte. Tussen hierdie transformasies is 'n beduidende verskil. As die rekenkundige verskuiwing in die plek net numeriese syfers te verander, dan is die logiese teken bit is om die beweging aangeheg.

Elke operasie, wat plaasvind deur die gebruik van die rekenkundige-logika eenheid, kan 'n reeks van logika-tipe funksies, wat beskryf word multibit logika vir elektroniese rekenaars genoem word. Byvoorbeeld, vir 'n binêre rekenaar gebruik binêre logika, en so aan, af na die desimale stelsel.

Absoluut alles van die rekenkundige-logiese transformasies het sy eie operande en uitset resultate geïnterpreteer as bietjie snare met sestien stukkies. Die enigste uitsonderings is primitiewes onderteken afdeling divs. 'N Verskeidenheid van vlae toelaat om die data te interpreteer op die uitset van beide getalle met 'n minus of plus oorloop. Die logika is gebaseer op die transformasie van stukkies modulo rekenkundige. Die vlag is geplaas, as daar onverwagte veranderinge in die teken gewees het. Byvoorbeeld, die toevoeging van twee positiewe getalle, jy het 'n gevolg met 'n "+" teken kry. Maar as daar 'n oordrag in die teken bit opset eenheid, en die resultaat is 'n negatiewe, is die oorloop vlag stel.

Die logika is gebaseer op die oordrag bietjie unsigned rekenkundige. Hierdie vlag is deur die stelsel stel, indien die gegenereerde dra van die belangrikste bietjie nie geskryf kan word as 'n gevolg. Hierdie bietjie ALU baie effektief wanneer dit gebruik word met transformasie verbose vertoë.

gevolgtrekking

ALU word gebruik om logiese en rekenkundige transformasies uit te voer oor die nodige operande in die rol wat dikwels dien opdragte of kodenommers. Na die uitvoering van stappe resultaat is terug na die stoor toestel vir gebruik in die volgende berekeninge.