Арыфметыка-лагічнае прылада (АЛУ) - што гэта?

Дата:

2018-07-14 15:10:09

Прагляды:

378

Рэйтынг:

1Любіць 0Непрыязнасць

Доля:

Table of contents:

Як вядома, працэсар кампутара складаецца з чатырох базавых кампанентаў: арыфметыка-лагічнага прылады, модуля ўводу/вываду, а таксама блокаў памяці і кіравання. Такую архітэктуру вызначылі яшчэ ў мінулым стагоддзі і, нягледзячы на тое, што прайшло нямала часу, класічная структура фон Нэймана застаецца актуальнай.

Што такое АЛУ?

Арыфметыка-лагічнае прылада – гэта адзін з кампанентаў працэсара, які неабходны для ажыццяўлення пераўтварэнняў лагічнага і арыфметычнага тыпу, пачынаючы элементарнымі і заканчваючы складанымі выразамі. Разраднасць якія выкарыстоўваюцца аперанд прынята лічыць даўжынёй словы, або памерам.

арыфметыка-лагічнае прылада

Галоўная задача АЛУ заключаецца ў перапрацоўцы дадзеных, якія захоўваюцца ў аператыўнай памяці кампутара. Акрамя таго, арыфметыка-лагічнае прылада здольна вырабляць сігналы кіравання, якія накіроўваюць ЭВМ на выбар правільнага шляху для выканання неабходнага вылічальнага працэсу ў залежнасці ад выніковых тыпаў дадзеных. Усе аперацыі задзейнічаюць электронныя схемы, кожная з якіх структурна дзеліцца на тысячы элементаў. Такія платы звычайна быстродейственные і адрозніваюцца высокай шчыльнасцю.

У залежнасці ад сігналаў, якія паступаюць на ўваход, АЛУ выконваюць розныя тыпы аперацый з двума лікамі. Любы арыфметыка-лагічнае прылада кампутара прадугледжвае рэалізацыю чатырох базавых дзеянняў, зрухаў, а таксама лагічных пераўтварэнняў. Набор аперацый АЛУ – гэта яго галоўная характарыстыка.

прылады кіравання

Складовыя часткі арыфметыка-лагічнага прылады – гэта чатыры асноўныя групы вузлоў, якія адпавядаюць працэсам кіравання, перадачы, захоўвання і пераўтварэнні, якія паступаюць дадзеных.

Вузлы захоўвання АЛУ

Да гэтай катэгорыі адносяцца:

  • трыгеры, якія захоўваюць дапаможныя біты і розныя прыкметы вынікаў;
  • рэгістры, якія адказваюць за цэласнасць аперанд, прамежкавых і канчатковых вынікаў.

Часам рэгістры арыфметыка-лагічнага прылады могуць аб'ядноўвацца ў спецыялізаваны блок памяці, а трыгеры - фармаваць адзіны рэгістр стану.

Больш:

Lenovo v580c: падрабязны агляд

Lenovo v580c: падрабязны агляд

Сёння мы вырашылі напісаць пра ноўтбуку Lenovo v580c. Агляд будзе падрабязным, так як гэты партатыўны ПК серыі IdeaPad мае высокую папулярнасць, але не многія ведаюць, чым жа прыцягвае гэта прылада пакупнікоў. Мадэль з'яўляецца хуткай і змяшчае ў саб...

Брандмаўэр - што гэта? Стандартны абаронца ПК

Брандмаўэр - што гэта? Стандартны абаронца ПК

Брандмаўэр – што гэта такое? Карысная функцыя ў аперацыйнай сістэме або малаэфектыўныя сродак абароны? Перш чым адказаць на гэтае пытанне, нам трэба высветліць, што робіць кампутар і як правільна яго наладзіць.Агульныя звесткіДля паспяховай пра...

"Аблівіян": праходжанне гульні. Кіраўніцтва і парады па праходжанні гульні "Аблівіян"

The Elder Scrolls IV: Oblivion — ролевая гульня ад кампаніі Bethesda Games Studios. Адразу ж пасля рэлізу у 2006 годзе яна стала вельмі папулярнай. Сюжэт заснаваны на супрацьстаянні галоўнага героя і культу Прынца Разбурэння, які плануе адкрыць...

Вузлы перадачы АЛУ

Да гэтай катэгорыі адносяцца:

  • шыны, якія злучаюць паміж сабой блокі прылады;
  • мультыплексары і вентылі, якія адказваюць за выбар правільнага напрамкі выканання аперацый.

Вузлы пераўтварэнні АЛУ

Сюды адносяцца:

  • суматара, якія выконваюць микрооперации;
  • схемы выканання лагічных дзеянняў;
  • сдвигатели;
  • карэктары для дзесятковай арыфметыкі;
  • пераўтваральнікі кода, якія выкарыстоўваюцца для атрымання зваротных або дадатковых дадзеных;
  • лічыльнікі для падліку колькасці выкананых цыклаў і для рэалізацыі дапаможных пераўтварэнняў.

Вузлы кіравання АЛУ

Да гэтай катэгорыі аб'ектаў адносяцца:

  • кантрольны блок;
  • дэшыфратар сігналаў;
  • схемы пераўтварэнні лагічных прыкмет, неабходныя для фарміравання галін для выканання прашывак.

Дзеянне прылады кіравання працэсара

Гэты блок адказвае за выпрацоўку паслядоўнасці функцыянальных сігналаў, патрэбнай для карэктнага выканання зададзенай каманды. Як правіла, такія пераўтварэнні рэалізуюцца за некалькі тактаў.

Кіравальнае прылада забяспечвае аўтаматычнае выкананне праграмы. Пры гэтым задзейнічаюцца неабходныя каардынаваныя адгалінаванні працы іншых складнікаў кампанентаў машыны.

За дзеянне прылады кіравання адказвае базавы прынцып микропрограммирования, які мае дакладнае лік характарыстык.

Класіфікацыя АЛУ

Арыфметыка-лагічныя прылады па спосабе перамяшчэння зменнымі дзеляць на паралельныя і паслядоўныя. Галоўнае адрозненне паміж гэтымі АЛУ заключаецца ў спосабе прадстаўлення аперанд і выканання аперацый.

Па характары выкарыстання арыфметыка-лагічныя прылады дзеляць на шматфункцыянальныя і блокавыя. У АЛУ першага тыпу для выканання аперацый з рознымі формамі прадстаўлення лікаў выкарыстоўваюцца адны і тыя ж схемы, якія прыстасоўваюцца да затребованному рэжыму працы з дадзенымі. У блокавых прыладах усе аперацыі выконваюцца праз размеркаванне па відах дадзеных. Для дзеянняў з дзесятковымі лікамі, лічбавымі і алфавитными палямі, лічбамі з якая плавае або фіксаванай кропкай выкарыстоўваюцца розныя схемы. Пры гэтым арыфметыка-лагічнае прылада працуе нашмат хутчэй дзякуючы паралельнаму выкананню зададзеных задач. Але ў іх ёсць і недахоп – павялічаныя выдаткі на падтрымку абсталявання.

Арыфметыка-лагічнае прылада па спосабе прадстаўлення можа выкарыстоўвацца для:

  • дзесятковых лікаў;
  • лікаў з якая плавае кропкай;
  • лікаў з фіксаванай кропкай.

Аперацыі прылады

Структура АЛУ прадугледжвае выкананне дзеянняў праз лагічныя функцыі, якія дзеляцца на такія групы:

  • дзесятковая арыфметыка;
  • двайковая арыфметыка для лічбаў з выразна пазначанай кропкай;
  • шаснаццатковы арыфметыка для выразаў з што плавае падзельнікам;
  • мадыфікацыя адрасоў каманд;
  • аперацыі лагічнага тыпу;
  • пераўтварэнне алфавітна-лічбавых палёў;
  • спецыяльная арыфметыка.

арыфметычныя аперацыі

Сучасныя электронна-вылічальныя машыны здольныя рэалізаваць усе вышэйзгаданыя тыпы актыўнасці, а мікра не маюць такогабазавага функцыяналу, таму найбольш складаныя працэдуры выконваюць праз падключэнне невялікіх падпраграм.

Арыфметычныя аперацыі і лагічныя працэдуры

Усе дзеянні АЛУ можна ўмоўна падзяліць на некалькі груп.

Арыфметычныя аперацыі ўключаюць у сябе дзяленне, множанне, адніманне модуляў, звычайнае адніманне і складанне.

складовыя часткі арыфметыка лагічнага прылады

Да групы лагічных пераўтварэнняў адносяць лагічнае «ў» і «ці», то ёсць конъюнкцию і дизъюнкцию, а таксама параўнанне дадзеных на роўнасць. Такія працэдуры, як правіла, праводзяць над двайковымі словамі, якія складаюцца з мноства разрадаў.

арыфметыка-лагічнае прылада кампутара

Да спецыяльным арыфметычным аперацыях ставяцца нармалізацыя, лагічны і арыфметычны зрухі. Паміж гэтымі пераўтварэннямі ёсць істотная розніца. Калі пры арыфметычным зруху ў месцазнаходжанні мяняюць толькі лічбавыя разрады, то пры лагічным знакавы разрад далучаецца да руху.

Кожную аперацыю, якая адбываецца з дапамогай выкарыстання арыфметыка-лагічнага прылады, можна назваць паслядоўнасцю функцый лагічнага тыпу, якія апісваюцца многоразрядной логікай для электронна-вылічальных машын. Да прыкладу, для двайковых ЭВМ выкарыстоўваецца двайковая логіка і гэтак далей, аж да десятеричной сістэмы.

Абсалютна ва ўсіх арыфметыка-лагічных пераўтварэнняў ёсць уласныя аперанд, а вынікі на выхадзе тлумачацца як бітаў радкі з шаснаццаццю разрадамі. Выключэннем з'яўляюцца толькі прымітывы знакавага дзялення DIVS. А разнастайныя сцягі дазваляюць трактаваць дадзеныя на выхадзе як лічбы са знакам мінус ці плюс пры перапаўненні. Логіка пераўтварэнні бітаў будуецца на арыфметыцы па модулю. Сцяг ставіцца, калі адбыліся непрадказальныя змены са знакам. Да прыкладу, складаючы два станоўчых колькасці, вы павінны атрымаць вынік са знакам "+". Але калі адбываецца перанос у знакавы біт, які ўстанаўлівае адзінку, а вынік атрымліваецца адмоўным, то усталёўваецца сцяг перапаўнення.

структура алу

Логіка біта пераносу грунтуецца на беззнаковой арыфметыцы. Гэты сцяг усталёўваецца сістэмай, калі згенераваны перанос з старэйшага разраду не можа быць запісаны як вынік. Гэты біт АЛУ вельмі эфектыўны пры выкарыстанні пераўтварэнняў з шматслоўным ўяўленнямі.

Заключэнне

Арыфметыка-лагічнае прылада выкарыстоўваецца для выканання лагічных і арыфметычных пераўтварэнняў над неабходнымі аперанда, у ролі якіх часта выступаюць каманды або коды лікаў. Пасля выканання дзеяння вынік зноў паступае ў запамінальная прылада для выкарыстання ў наступных вылічэннях.


Article in other languages:

AR: https://tostpost.com/ar/computers/1963-alu.html

DE: https://tostpost.com/de/computer/3431-arifmetiko-logische-einheit-alu---was-ist-das.html

En: https://tostpost.com/computers/17943-an-arithmetic-logic-unit-alu---what-is-it.html

ES: https://tostpost.com/es/los-ordenadores/3436-una-l-gica-alu---qu-es-esto.html

HI: https://tostpost.com/hi/computers/1963-alu.html

JA: https://tostpost.com/ja/computers/1962-alu.html

KK: https://tostpost.com/kk/komp-yuterler/3434-arifmetikaly--logikaly-ryl-y-al---b-l-ne.html

PL: https://tostpost.com/pl/komputery/3437-jednostk-arytmetyczno-logiczn-alu---co-to-jest.html

PT: https://tostpost.com/pt/computadores/3434-a-unidade-l-gica-aritm-tica-alu---o-que-isso.html

TR: https://tostpost.com/tr/bilgisayarlar/3439-aritmetik-ve-mant-ksal-ayg-t-alu---bu-nedir.html

UK: https://tostpost.com/uk/komp-yuteri/3436-arifmetiko-log-chniy-pristr-y-alp---scho-ce.html

ZH: https://tostpost.com/zh/computers/2086-alu.html






Alin Trodden - аўтар артыкула, рэдактар
"Прывітанне, Я Алін Тродден. Я пішу тэксты, чытаю кнігі і шукаю ўражанні. І я нядрэнна ўмею распавядаць вам пра гэта. Я заўсёды рады ўдзельнічаць у цікавых праектах."

Заўвага (0)

Гэтая артыкул не мае каментароў, будзьце першым!

Дадаць каментар

Навіны

Структура сеткі Інтэрнэт: асноўныя прынцыпы працы

Структура сеткі Інтэрнэт: асноўныя прынцыпы працы

Сёння Інтэрнэтам нікога не здзівіш. Доступ у гэтую сетку штодня ажыццяўляе велізарная колькасць карыстальнікаў. Па дадзеных 2015 года, колькасць падлучаных юзэраў перавысіла 3,3 мільярда. Праўда, далёка не ўсе ведаюць, што ўяўляе ...

Жалезны Голем ў

Жалезны Голем ў "Майнкрафт"

Жалезны Голем - гэта нейтральны моб з папулярнай гульні "Майнкрафт". Асноўнае прызначэнне дадзенага істоты - абарона вясковых жыхароў і гульца ад агрэсіўных монстраў і начных зомбі-аблог. Жалезны Голем з'яўляецца адным з самых вял...

Абнаўленне драйвераў Windows

Абнаўленне драйвераў Windows

Як вядома, драйверы створаны для таго, каб азнаёміць аперацыйную сістэму (у нашым выпадку Windows) з тым ці іншым абсталяваннем. Інакш кажучы, іх задача - навучыць сістэму мець зносіны з прыладай, кіраваць ім, перадаваць і атрымлі...

Як здымаць відэа на

Як здымаць відэа на "Ютубе" з кампутара

Сёння мы пагаворым аб тым, як здымаць відэа на «Ютуб», бо дадзены рэсурс з'яўляецца самым наведвальным сайтам у свеце. Многія жадаюць далучыцца да ліку яго аўтараў і зрабіць свае ролікі максімальна цікавымі.Аб чым каза...

Рэгрэсія ў Excel: раўнанне, прыклады. Лінейная рэгрэсія

Рэгрэсія ў Excel: раўнанне, прыклады. Лінейная рэгрэсія

Рэгрэсійная аналіз — гэта статыстычны метад даследавання, які дазваляе паказаць залежнасць таго ці іншага параметру ад адной або некалькіх незалежных зменных. У докомпьютерную эру яго прымяненне было дастаткова цяжка, асаблі...

Што такое 25 кадр і ці можна з яго дапамогай схуднець?

Што такое 25 кадр і ці можна з яго дапамогай схуднець?

Вядома нямала спосабаў скінуць ненавісныя лішнія кілаграмы. Найбольш папулярнымі з іх з'яўляюцца спецыяльныя трэніроўкі і дыетычныя комплексы. Першыя ўтрымліваюць у сабе набор практыкаванняў, якія дазваляюць умацаваць тонус цягліц...