Idioma :
SWEWE Membre :Login |Registre
Cercar
Comunitat enciclopèdia |Enciclopèdia Respostes |Enviar pregunta |Coneixement de vocabulari |Pujar coneixement
Anterior 1 Pròxim Seleccioneu Pàgines

Una unitat aritmètica lògica

Breu introducció

La unitat lògica aritmètica és una unitat de processament central (CPU) unitats d'execució, tots els components del nucli del processador central, la unitat aritmètica lògica "i" (Porta de la porta AND) i "Porta d'O" (o porta) constituït La seva funció principal és de dues operacions aritmètiques de iuans com la suma i la resta (sense incloure la divisió entera). Bàsicament, totes les arquitectures CPU moderna, en la forma d'un codi binari per representar el complement.Desenvolupament

Unitat lògica aritmètica (unitat lògica aritmètica, abreviatura ALU) és l'aritmètica de sencers estructural. Circuit de l'etapa es porta a terme en un xip d'ordinador. A l'ordinador, la unitat lògica aritmètica (ALU) està dissenyat per realitzar operacions aritmètiques i lògiques dels circuits digitals. ALU és la part més important de la unitat central de procés de l'ordinador, fins i tot el més petit ALU també inclou un microprocessador per al recompte. En els moderns processadors de CPU i GPU ja conté poderós i sofisticat característiques ALU, un sol component també pot contenir ALU. Informe matemàtic von Neumann el 1945, la introducció d'una nova fundació es diu ordinador EDVAC constitueix el concepte de l'ALU.

Desenvolupament hora

El 1946, la col · laboració von Neumann amb els seus col · legues per aprendre Institut d'Estudis Avançats de Princeton (IAS) equip de disseny. Llavors ordinador NIC convertir en el prototip de l'ordinador. En el document, von Neumann va esmentar que ell creia que els components informàtics necessaris, que inclouen l'ALU. Von Neumann va escriure: ALU és una part essencial de l'equip perquè l'equip s'ha determinat de completar les operacions matemàtiques bàsiques, incloent la suma i la resta, la multiplicació i la divisió. Així que ell creu que "(ordinador) ha de contenir components especialitzats per completar aquest tipus d'operacions."

Sistemes Digitals

ALU ha de ser processada digitalment utilitzant el mateix format que la resta dels circuits digitals. En els processadors moderns, el valor sempre utilitzen la representació del complement a dos. Les primeres computadores havien utilitzat una varietat de sistemes digitals, incloent anti-codis, símbols de codi numèric, o fins i tot un codi decimal, cadascun amb deu tubs. Cadascun d'aquests sistemes digitals a través de la corresponent ALU té un disseny diferent, i que també afecta la preferència actual de complement a dos, com a complement a dos per simplificar ALU suma i la resta. Un simple ALU pot realitzar dues operacions amb no canadenc.

Anàlisi de Viabilitat

La gran majoria d'instruccions d'ordinador són executats per l'ALU. Com suprimir dades del registre ALU. Després de processar les dades en el resultat de l'operació de registre de sortida de l'ALU. Altres components responsables de la transmissió de dades entre registres i memòria. La unitat de control controla l'ALU, ALU pel circuit de control per dir-li què fer.

La simple aritmètica

La majoria ALU pot realitzar les següents operacions: l'aritmètica d'enters (suma, resta, multiplicació i divisió inclouen de vegades, però un major cost) les operacions lògiques de bits (AND, OR, NOT, XOR) operació de canvi (una paraula per Esquerra o desplaçament a la dreta o surar en particular bits sense extensió de signe), es pot considerar a canviar per 2 o dividir per 2.

Operació complexa

Els enginyers de disseny poden realitzar qualsevol operació ALU, independentment del complicat de l'operació, el problema és l'operació més complexa, ALU major cost, major és l'espai ocupat en el processador, més energia consumeix. Per tant, els enginyers sovint calcular una solució de compromís per al processador (o un altre circuit) un pot fer que la velocitat de computació ALU, disseny ALU però a la vegada, evitar massa complex i car. Imagini que vostè necessita per calcular l'arrel quadrada d'un nombre, enginyers digitals avaluaran les següents opcions per completar aquesta operació: Dissenyar una ALU molt complexa, pot intervenir per completar l'arrel quadrada de qualsevol nombre. Això s'anomena una sola càlculs de pols de rellotge. Dissenyar una ALU molt complex, pot prendre diversos passos per completar l'arrel quadrada d'un nombre. No obstant això, hi ha un truc, els resultats intermedis després d'un circuit en sèrie, com una línia de producció de la fàbrica. Fins i tot fa l'ALU es pot completar abans de la primera pre-op per acceptar el nou número. Això permet que l'ALU a la mateixa velocitat i pot ser un sol pols de rellotge la generació de nombres, encara que el resultat de la sortida de l'ALU té un retard inicial. Això es diu la línia de càlcul. Dissenyar una ALU complexa, es pot calcular en diversos passos per calcular l'arrel quadrada d'un nombre. Això es diu la computació interactiva, sovint es basen en la unitat de control complex amb microcodi incrustat. Dissenyar una ALU senzill en el processador, retiri un processador car específicament per a aquesta operació i, a continuació, seleccioneu una de les tres opcions. Això es diu el coprocessador. Recomanar als programadors sense equip coprocessador i simulació, així que han d'escriure el seu propi algorisme de programari per al càlcul de l'arrel quadrada. Això es fa per una biblioteca de programari. En la simulació de co-processador, és a dir, el temps que vol dur a terme un programa per calcular l'arrel quadrada, i molt el processador comprova actualment no té coprocessador. Si n'hi ha, per l'ús del seu càlcul, si no, el procés de la rutina d'interrupció i crida al sistema operatiu a través d'algoritmes de programari per realitzar el càlcul de l'arrel quadrada. Això es diu el programari d'emulació. Opcions donades anteriorment per l'arranjament ràpid i més car a més lent i més econòmica. Així, si bé fins al més simple ordinador pot calcular la fórmula més complexa, però la més simple ordinador sovint pren molt de temps, a través d'una sèrie de passos per completar. Processadors de gran abast, com ara la sèrie AMD64 d'aritmètica simple utilitzant la primera opció per als càlculs complexos més comuns que utilitzen la segona opció per als càlculs extremadament complexos utilitzant la tercera opció d'Intel Core Duo i. És en el processador té la capacitat de construir molt complexa ALU com a condició prèvia.

L'entrada i la sortida

Operació d'entrada de dades ALU (anomenat operands) i el codi d'instrucció de la unitat de control per indicar quin tipus d'operació que desitja realitzar. La seva sortida és el resultat de l'operació. ALU també va rebre molts dissenys o donar-li entrada o sortida de codi de condició a (o des de) el registre d'estat. Aquests codis s'utilitzen per indicar una sèrie de circumstàncies, com un portar o demanar prestat, desbordament, divisió per zero i així successivament.

ALU i FPU

Unitat de punt flotant també realitzen operacions aritmètiques amb dos valors, però aquesta operació ha estat flotant representació de punt, complexos de múltiples vies que complementen els d'ús comú en la ALU va dir. Per tal de completar aquest càlcul, FPU incrustat en diversos circuits complexos, incloent algunes ALU interna. Els enginyers consideren generalment sencer ALU es processa (com a complement i BCD) circuit aritmètic, mentre que els formats més complexos (com el tipus de punt flotant, tipus complex) El circuit està calculat per tenir un millor partit pel títol.

Una unitat aritmètica lògica

Instruccions ALU d'un ordinador per realitzar operacions aritmètiques i lògiques concentrats;

Alguns processadors, l'ALU tallen en dues parts, és a dir, la unitat aritmètica (UA) i la unitat lògica (LU). Alguns processadors contenen més d'una AU, tal com una operació de punt fix per a les altres operacions de punt flotant. (Ordinador personal, operacions de punt flotant es coneixen com a fet per la unitat de coma flotant coprocessador numèric de vegades).

En termes generals, l'ALU té dispositius controladors directa processador de lectura, la memòria i d'entrada i sortida en els privilegis de lectura-out. L'entrada i sortida es realitza a través d'un bus. Introduïu la comanda conté una paraula d'instrucció, la paraula és de vegades anomenat instruccions de la màquina, incloent els codis d'operació, operands simples o múltiples, i de vegades no és el codi de format, instruccions de codi d'operació confidencials ALU què fer, en aquesta operació que es realitzarà el nombre d'operands. Per exemple, dos operands es poden comparar, l'operació d'addició es pot realitzar. Codis de format es poden combinar amb codi d'operació, van dir que era una instrucció de punt fix o flotant, sortides inclouen els resultats emmagatzemats en els registres d'emmagatzematge i si l'operació s'ha realitzat correctament a la pantalla de configuració. Si l'operació falla, llavors no hi haurà en l'estat de la màquina corresponent indicació d'estat.

Normalment, els operands d'entrada, operands i el resultat acumulat dels llocs de conversió i emmagatzematge estan en l'ALU. A la unitat aritmètica, l'operació de multiplicació s'obté per una sèrie de sumes i restes. Hi ha moltes maneres de representar nombres negatius en codi natiu.

A la unitat lògica, una operació lògica 16 pot ser d'un en un en execució.

Disseny de processadors ALU és una part fonamental del disseny. Continua estudiant com millorar la instrucció de la velocitat de processament.


Anterior 1 Pròxim Seleccioneu Pàgines
Usuari Revisió
Sense comentaris encara
Vull comentar [Visitant (3.91.*.*) | Login ]

Idioma :
| Comproveu el codi :


Cercar

版权申明 | 隐私权政策 | Drets d'autor @2018 Coneixement enciclopèdic del Món