Språk :
SWEWE Medlem :Inloggning |Registrering
Sök
Encyclopedia gemenskap |Encyclopedia Svar |Submit fråga |Ordförråd Kunskap |Överför kunskap
Föregående 1 Nästa Välj Sidor

En aritmetisk logikenhet

Kort introduktion

Den aritmetisk logisk enhet är en centralenhet (CPU) exekveringsenheter, alla av de centrala delarna i den centrala processorn, den aritmetisk logisk enhet "Och Gate" (AND gate) och "Eller Gate" (eller gate) utgjorde Dess huvudsakliga funktion är två yuan aritmetiska operationer som addition och subtraktion (exklusive heltalsdivision). I grunden för alla moderna processorarkitekturer, i form av en binär kod representerar komplementet.
Utveckling

Aritmetisk logikenhet (aritmetisk logisk enhet, förkortning ALU) är den strukturella heltalsaritmetik. Stage kretsen är implementerad i en datorkrets. I datorn, är den aritmetisk logisk enhet (ALU) som syftar till att utföra aritmetiska och logiska operationer av digitala kretsar. ALU är den viktigaste delen av datorns centralprocessor, även de minsta ALU innefattar också en mikroprocessor för att räkna. I moderna CPU och GPU-processorer redan innehåller kraftfulla och sofistikerade funktioner ALU, en enda komponent kan också innehålla ALU. Rapport matematiker von Neumann 1945, är en introduktion av en ny stiftelse som heter EDVAC dator utgjorde begreppet ALU.

Tidig utveckling

År 1946, till von Neumann samarbete med kollegor lära Institute of Advanced Study i Princeton (IAS) utformning dator. Då IAS dator blev prototypen för datorn. I uppsatsen, von Neumann nämnde att han trodde de nödvändiga datorkomponenter, bland annat ALU. Von Neumann skrev, ALU är en viktig del av datorn eftersom datorn har fastställts måste fylla grundläggande matematiska operationer, inklusive addition och subtraktion, multiplikation och division. Så han tror att "(dator) bör innehålla specialiserade komponenter till kompletta sådan verksamhet."

Digital Systems

ALU måste behandlas digitalt med hjälp av samma format som resten av digitala kretsar. På moderna processorer, värdet använder alltid två-komplement representation. Tidiga datorer hade använt en mängd olika digitala system, bland annat anti-koder, symboler sifferkod, eller till och med en decimal kod, var och en med tio tuber. Var och en av dessa digitala system över motsvarande ALU har olika design, och det påverkar även den nuvarande preferens för tvåor komplement, som två-komplement för att förenkla ALU addition och subtraktion. En enkel ALU kan utföra två operationer med icke-kanadensare.

Feasibility Analys

Den stora majoriteten av datorinstruktioner exekveras av ALU. Ta bort data från ALU-registret. När datan har behandlats in i ALU-operation result utgångsregistret. Övriga komponenter som ansvarar för överföring av data mellan register och minne. Styrenheten styr ALU, ALU av styrkretsen för att berätta vad som ska göras.

Enkel aritmetik

Mest ALU kan utföra följande operationer: heltal aritmetik (addition, subtraktion, multiplikation och division omfattar ibland, men högre kostnad) bitars logiska operationer (AND, OR, NOT, XOR) skift (ett ord till Vänster eller höger skift eller flyta viss bit utan tecken förlängning), kan anses skifta med 2 eller dividera med 2.

Komplex operation

Konstruktörer kan utföra någon ALU operation, oavsett hur komplicerad operationen, problemet är mer komplicerat arbete, ALU högre kostnad, desto större är upptagna i processorn rymden, desto mer energi förbrukas. Således, ingenjörer beräknar ofta en kompromisslösning till processorn (eller annan krets) man kan göra datorkraft ALU, ALU design men samtidigt undvika alltför komplicerade och dyra. Föreställ dig att du behöver beräkna kvadratroten av ett nummer, kommer digitala tekniker bedömer följande alternativ för att slutföra den här åtgärden: Designa en extremt komplex ALU, kan det träda in för att slutföra kvadratroten av valfritt antal. Detta kallas för en enda klockpuls-beräkningar. Utforma en mycket komplex ALU, kan det ta flera steg för att fullborda den kvadratroten av ett nummer. Men det finns ett trick, mellanresultat efter en seriekrets, som en fabrik produktionslinje. Det gör även ALU kan slutföras före den första pre-op för att acceptera det nya numret. Detta tillåter ALU till samma hastighet och kan vara en enda klockpuls genere siffror, även om resultatet från ALU-utsignalen har en initial fördröjning. Detta kallas beräkningslinjen. Utforma ett komplex ALU, kan det beräknas i flera steg för att beräkna kvadratroten av ett tal. Detta kallas interaktiva datorer, ofta beroende av komplex styrenhet med inbyggd mikrokoden. Designa en enkel ALU i processorn, ta en dyr processor speciellt för denna operation, och sedan välja en av dessa tre alternativ. Detta kallas processorn. Berätta programmerare ingen processor och simuleringsutrustning, så de måste skriva sin egen programvara algoritm för att beräkna kvadratroten. Detta görs genom ett mjukvarubibliotek. I co-processor simulering, är att så länge som du vill genomföra ett program för att beräkna kvadratroten, låt processor kontroller har för närvarande ingen processor. Om någon, för användning av sin beräkning, om inte, avbrottsrutinen processen och uppmanar operativsystemet via mjukvarualgoritmer för att utföra kvadratroten beräkningen. Detta kallas mjukvaruemulering. Optioner som ges ovan av den snabbaste och dyraste att långsammaste och mest ekonomiska arrangemang. Således, även om även de mest enkla datorn kan beräkna den mest komplexa formel, men det mest enkel dator ofta tar en hel del tid, genom ett antal steg för att slutföra. Kraftfulla processorer som Intel Core Duo och AMD64 rad enkla aritmetiska använda den 1: a alternativet för de vanligaste komplexa beräkningar med den 2: a alternativet för extremt komplexa beräkningar med den 3: e alternativet. Det är i processorn har förmågan att bygga mycket komplexa ALU som en förutsättning.

De in-och utgång

ALU indata operation (kallas operander) och instruktionskoden från styrenheten för att ange vilken typ av operation du vill utföra. Dess utsignal är resultatet av operationen. ALU fick också många mönster eller ge ingående eller utgående tillstånd kod till (eller från) statusregistret. Dessa koder används för att ange ett antal omständigheter, såsom en carry eller låna, overflow, division med noll, och så vidare.

ALU och FPU

Flyttalsprocessor utför även aritmetiska operationer på två värden, men denna funktion har flyttalsrepresentation, komplexa fler sätt än komplement som vanligen används i ALU sagt. För att slutföra en sådan beräkning, FPU inbäddade i flera komplexa kretsar, inklusive några interna ALU. Ingenjörer i allmänhet vara heltal ALU bearbetas (t.ex. komplement och BCD-kod) aritmetisk krets, medan de mer komplexa format (t.ex. flyttal typ, komplex typ) krets beräknas ha en bättre match för titeln.

En aritmetisk logikenhet

ALU instruktioner för en dator att utföra aritmetiska och logiska operationer koncentrerad;

Vissa processorer, ALU-skuren i två delar, dvs den aritmetiska enheten (AU) och den logiska enheten (LU). Vissa processorer innehålla mer än en AU, såsom en fast-punkt-operation för de andra flyttalsoperationer. (Dator, är flyttalsoperationer kallas ibland görs genom den numeriska coprocessor flyttalsenhet).

Generellt sett har ALU direkt läsa processor controller, minne och in-och utenheter i avläsnings privilegier. In-och utgång sker via en buss. Ange kommandot innehåller en instruktion ord, ordet kallas ibland maskininstruktioner, inklusive opcodes, enstaka eller flera operander, och ibland finns det formatet koden, konfidentiella ALU operationskod instruktioner vad de ska göra, i denna operation som ska utföras antalet operander. Till exempel kan två operander jämföras tillsatsen operation kan utföras. Formatkoder kan kombineras med opcode, berättade att det var en fast eller flyttalsinstruktion, utgångar inkludera resultaten lagras i registren lagring och om åtgärden lyckades i inställningsfönstret. Om åtgärden misslyckas, då blir det i maskinens status ordet motsvarande statusindikering.

Typiskt ingångsoperander, operander och det ackumulerade resultatet av omräknings och lagring finns i ALU. I den aritmetiska enheten, är multiplikation operation erhållas genom en serie av addition och subtraktion. Det finns många sätt att representera negativa tal i inbyggd kod.

I den logiska enheten, kan en logisk operation 16 vara en i taget i utförandet.

ALU-processor design är en viktig del av designen. Fortsätter att studera hur man kan förbättra snabbheten instruktion.


Föregående 1 Nästa Välj Sidor
Användare Omdöme
Inga kommentarer
Jag vill kommentera [Besökare (54.227.*.*) | Inloggning ]

Språk :
| Kontrollera kod :


Sök

版权申明 | 隐私权政策 | Copyright @2016 World uppslagsverk kunskap