Arifmetik mantiq birligi

Arifmetik mantiq birligi ( ALU ; inglizcha  arifmetik mantiq birligi, ALU ) - bu protsessor birligi bo'lib , u boshqaruv bloki nazorati ostida ma'lumotlar ustida arifmetik va mantiqiy o'zgarishlarni ( elementarlardan boshlab ) bajarish uchun ishlatiladi , bu holda operandlar deb ataladi. . Operandlarning uzunligi odatda mashina so'zining o'lchami yoki uzunligi deb ataladi .

Arifmetik mantiqiy birlik tushunchasini 1945 yilda Jon von Neyman EDVAC nashrida taklif qilgan ; u hozirgi klassik Neonn kompyuter arxitekturasining tarkibiy qismlaridan biriga aylandi .

Tarkib

• 
  1Tashkilot va ishlash tamoyillari
  
  • 
    1.1Qo'shish operatsiyalari bo'yicha ALU operatsiyasiga misol
    
• 
  2018-05-01 xoxlasa buladi 121 2Operatsiyalar
  
• 
  3Tasniflash
  
• 
  4Eslatmalar (tahrir)
  
• 
  5Adabiyot
  

Tashkilot va ishlash tamoyillari [ tahrir | kodni tahrirlash ]

Arifmetik mantiq birligining (ALU) umumiy blok diagrammasi. Oklar kirish va chiqish so'zlarini bildiradi. Bayroqlar oldingi operatsiya (kirish) va joriy operatsiya (chiqish) natijalari (masalan, operandlarni solishtirish natijasi) dir. Bitta bitni teskari burish yoki bitni siljitish kabi bitta operatsiyalarda ikkinchi operand (B) operatsiyaga qo'shilmaydi. Buyruq so'zi kerakli operatsiyani bildiradi.

Ikkilik (ikki bitli) chiqishga ega bitta bitli ikkilik ikkilik (ikki operandli) ALUgacha bajarishi mumkin. {\ displaystyle 2 ^ {(2 ^ {2}) * 2} = 2 ^ {8} = 256}  ikkilik (ikki raqamli) chiqadigan ikkilik ikkilik (ikki operandli) funktsiyalar (operatsiyalar).

Arifmetik mantiqiy birlik, funktsiyalar bajarilishiga qarab, ikki qismga bo'linadi:

• 
  mikroto'lqinlar (buyruqlar) ketma -ketligini o'rnatuvchi mikroprogram qurilmasi (boshqaruv qurilmasi);
  
• 
  berilgan mikro -ko'rsatmalar (buyruqlar) ketma -ketligini bajaruvchi operatsion qurilma.
  

Arifmetik mantiqiy qurilma shartli ravishda Pr1 - Pr7 registrlarini o'z ichiga oladi, ular operativ yoki passiv xotiradan N1, N2, ... NS va boshqaruv moslamasidan keladigan mikro ko'rsatmalarni so'zlarni qayta ishlash uchun ishlatiladigan mantiqiy davrlarini qayta ishlashga xizmat qiladi.

Mikro yo'riqnomalarning ikki turi mavjud: tashqi - ALUga tashqi manbalardan kelib tushadigan va uning ma'lumotlarini o'zgartirishga olib keladigan mikro ko'rsatmalari - ALUda ishlab chiqarilgan va mikroprogramma qurilmasiga ta'sir ko'rsatadigan, shuning uchun oddiy tartibni o'zgartiradigan. buyruqlar.

Arifmetik mantiq birligiga kiritilgan registrlarning odatiy funktsiyalari:

• 
  Rg1 - akkumulyator (yoki akkumulyatorlar) - hisob -kitoblar natijasi tuziladigan ALUning asosiy registri;
  
• 
  Rg2, Rg3 - bajarilayotgan operatsiyaga qarab operandlar registrlari (qo'shish, omil, bo'luvchi, dividend va boshqalar);
  
• 
  Rg4 - natija operandlarining manzillarini saqlash (ba'zan shakllantirish) uchun mo'ljallangan manzillar reestri (yoki manzillar registrlari);
  
• 
  Pr6 - k indeks registrlari, ularning tarkibi manzillar yaratish uchun ishlatiladi;
  
• 
  Pr7 - l yordamchi registrlar, ular dasturchining iltimosiga binoan akkumulyatorlar, indeks registrlari bo'lishi yoki oraliq natijalarni saqlash uchun ishlatilishi mumkin.
  

Ba'zi operatsion registrlar o'z mazmuni bilan operatsiyalarni bajarish buyrug'i bilan hal qilinishi mumkin va ular dasturiy ta'minotga kirish deb ataladi. Bu registrlarga quyidagilar kiradi: yig'uvchi, indeks registri va ba'zi yordamchi registrlar. Qolgan registrlarni dasturda ko'rib chiqish mumkin emas, ya'ni ularga dasturiy jihatdan kirish mumkin emas.

Operatsion qurilmalarni ishlov berilayotgan axborot turiga, ishlov berish usuliga va mantiqiy tuzilishiga ko'ra tasniflash mumkin.

ALUning bunday murakkab mantiqiy tuzilishi arifmetik-mantiqiy qurilmaga yuklangan vazifalar majmuini bajarish uchun zarur bo'lgan bir-biridan farq qiladigan mikro operatsiyalar soni bilan tavsiflanishi mumkin. Har bir registrni kiritishda registrlar orasidagi bunday aloqalarni ta'minlaydigan tegishli mantiqiy sxemalar yig'iladi, bu esa ko'rsatilgan mikro operatsiyalarni amalga oshirish imkonini beradi. So'zlar bo'yicha operatsiyalarni bajarish, ALUga so'zlarni o'tkazishni va so'zlarni konvertatsiya qilish harakatlarini boshqaradigan ba'zi mikro operatsiyalarni bajarishga to'g'ri keladi. Mikro ko'rsatmalarni bajarish tartibi operatsiyalarni bajarish algoritmi bilan belgilanadi. Ya'ni, ALU registrlari va ularning funktsiyalari o'rtasidagi aloqalar asosan mantiqiy operatsiyalarni, shu jumladan arifmetik yoki maxsus arifmetikani bajarish uchun qabul qilingan metodologiyaga bog'liq.