Арифметико логическое устройство это. Арифметико-логическое устройство (АЛУ): принцип работы, функции и характеристики

alexxlabРазное
Что такое арифметико-логическое устройство процессора. Как работает АЛУ. Какие функции выполняет АЛУ компьютера. Основные характеристики и классификация арифметико-логических устройств.

Содержание

Что такое арифметико-логическое устройство (АЛУ)

Арифметико-логическое устройство (АЛУ) — это ключевой компонент центрального процессора компьютера, отвечающий за выполнение арифметических и логических операций. АЛУ является «математическим мозгом» процессора и обрабатывает все вычисления, необходимые для работы компьютерных программ.

Основные функции АЛУ включают:

  • Выполнение арифметических операций (сложение, вычитание, умножение, деление)
  • Выполнение логических операций (И, ИЛИ, НЕ и др.)
  • Сравнение чисел
  • Побитовые операции
  • Сдвиги и циклические сдвиги

АЛУ получает инструкции и данные от устройства управления процессора, выполняет необходимые вычисления и возвращает результат. Это позволяет процессору обрабатывать огромные объемы данных и выполнять сложные алгоритмы.


Принцип работы арифметико-логического устройства

Как работает АЛУ процессора. Принцип работы арифметико-логического устройства можно описать следующим образом:

  1. АЛУ получает операнды (числа или данные для обработки) из регистров процессора или памяти.
  2. Устройство управления процессора отправляет в АЛУ код операции, которую необходимо выполнить.
  3. АЛУ выполняет заданную операцию над операндами с помощью специализированных электронных схем.
  4. Результат операции сохраняется в выходном регистре АЛУ.
  5. Устройство управления считывает результат и использует его для дальнейших вычислений или сохраняет в память.

Этот цикл повторяется многократно в процессе выполнения компьютерных программ. Современные АЛУ способны выполнять миллионы операций в секунду, что обеспечивает высокую производительность процессоров.

Основные функции АЛУ

Какие функции выполняет арифметико-логическое устройство компьютера. АЛУ реализует широкий спектр вычислительных функций, включая:

Арифметические операции

  • Сложение и вычитание целых чисел
  • Умножение и деление
  • Вычисление остатка от деления
  • Инкремент и декремент
  • Операции с числами с плавающей точкой

Логические операции

  • Логическое И (AND)
  • Логическое ИЛИ (OR)
  • Логическое НЕ (NOT)
  • Исключающее ИЛИ (XOR)

Операции сравнения

  • Равно (=)
  • Не равно (≠)
  • Больше (>)
  • Меньше (<)
  • Больше или равно (≥)
  • Меньше или равно (≤)

Побитовые операции

  • Побитовое И
  • Побитовое ИЛИ
  • Побитовое НЕ
  • Побитовые сдвиги

Набор поддерживаемых операций зависит от архитектуры конкретного процессора. Современные АЛУ реализуют сотни различных операций для обеспечения высокой функциональности.


Структура арифметико-логического устройства

Из каких компонентов состоит АЛУ. Структура типичного арифметико-логического устройства включает следующие основные элементы:

  • Входные регистры — для хранения операндов
  • Комбинационные схемы — для выполнения арифметических и логических операций
  • Выходной регистр — для хранения результата операции
  • Регистр флагов — для хранения признаков результата (переполнение, нуль и т.д.)
  • Схема управления — для декодирования команд и управления работой АЛУ

Кроме того, АЛУ может включать специализированные блоки для ускорения определенных операций, например, умножителей или делителей.

Характеристики АЛУ

Основные характеристики арифметико-логических устройств включают:

  • Разрядность — количество бит, обрабатываемых за одну операцию (например, 32 или 64 бита)
  • Быстродействие — количество операций, выполняемых за единицу времени
  • Набор поддерживаемых операций — количество и типы реализованных команд
  • Точность вычислений — особенно важно для операций с плавающей точкой
  • Энергоэффективность — потребляемая мощность при выполнении операций

Эти характеристики во многом определяют производительность процессора в целом.


Классификация арифметико-логических устройств

АЛУ можно классифицировать по различным признакам:

По способу обработки данных:

  • Параллельные АЛУ — обрабатывают все биты операндов одновременно
  • Последовательные АЛУ — обрабатывают биты операндов последовательно

По типу обрабатываемых данных:

  • АЛУ для целых чисел
  • АЛУ для чисел с плавающей точкой
  • Универсальные АЛУ

По области применения:

  • АЛУ общего назначения — для центральных процессоров
  • Специализированные АЛУ — для графических процессоров, цифровых сигнальных процессоров и т.д.

Выбор типа АЛУ зависит от назначения процессора и требований к его производительности.

Роль АЛУ в современных процессорах

В современных процессорах роль арифметико-логического устройства продолжает оставаться ключевой. С развитием технологий АЛУ стали более мощными и функциональными:

  • Увеличилась разрядность АЛУ (до 64 бит и более)
  • Выросло быстродействие за счет использования параллельных вычислений
  • Расширился набор поддерживаемых операций
  • Повысилась точность вычислений с плавающей точкой
  • Улучшилась энергоэффективность

Многие современные процессоры содержат несколько АЛУ, что позволяет выполнять несколько операций одновременно. Кроме того, появились специализированные АЛУ для конкретных задач, например, для обработки мультимедийных данных или криптографических вычислений.


Заключение

Арифметико-логическое устройство остается фундаментальным компонентом всех современных процессоров. Оно обеспечивает выполнение базовых вычислительных операций, на которых строится работа всех компьютерных систем. Понимание принципов работы АЛУ важно для разработчиков программного и аппаратного обеспечения, так как позволяет оптимизировать производительность компьютерных систем.

С развитием технологий АЛУ продолжают совершенствоваться, обеспечивая все более высокую производительность и энергоэффективность процессоров. Это открывает новые возможности для создания более мощных и функциональных компьютерных систем.


Арифметико-логическое устройство (АЛУ): понятия и определения

Как известно, процессор компьютера состоит из четырех базовых компонентов: арифметико-логического устройства, модуля ввода/вывода, а также блоков памяти и управления. Такую архитектуру определили еще в прошлом веке и, несмотря на то что прошло немало времени, классическая структура фон Неймана остается актуальной.

Что такое АЛУ?

Арифметико-логическое устройство – это один из компонентов процессора, который необходим для осуществления преобразований логического и арифметического типа, начиная элементарными и заканчивая сложными выражениями. Разрядность используемых операндов принято считать длиной слова, или размером.

Главная задача АЛУ заключается в переработке данных, хранящихся в оперативной памяти компьютера. Кроме того, арифметико-логическое устройство способно производить сигналы управления, которые направляют ЭВМ на выбор правильного пути для выполнения необходимого вычислительного процесса в зависимости от итоговых типов данных. Все операции задействуют электронные схемы, каждая из которых структурно делится на тысячи элементов. Такие платы обычно быстродейственные и отличаются высокой плотностью.

В зависимости от сигналов, которые поступают на вход, АЛУ выполняют разные типы операций с двумя числами. Любое арифметико-логическое устройство компьютера предусматривает реализацию четырех базовых действий, сдвигов, а также логических преобразований. Набор операций АЛУ – это его главная характеристика.

Составные части арифметико-логического устройства – это четыре основные группы узлов, которые соответствуют процессам управления, передачи, хранения и преобразования поступающих данных.

Узлы хранения АЛУ

К этой категории относятся:

  • триггеры, хранящие вспомогательные биты и разные признаки результатов;
  • регистры, отвечающие за целостность операндов, промежуточных и конечных итогов.

Иногда регистры арифметико-логического устройства могут объединяться в специализированный блок памяти, а триггеры — формировать единый регистр состояния.

Узлы передачи АЛУ

К этой категории относятся:

  • шины, соединяющие между собой блоки устройства;
  • мультиплексоры и вентили, отвечающие за выбор правильного направления выполнения операций.

Узлы преобразования АЛУ

Сюда относятся:

  • сумматоры, выполняющие микрооперации;
  • схемы выполнения логических действий;
  • сдвигатели;
  • корректоры для десятичной арифметики;
  • преобразователи кода, использующиеся для получения обратных или дополнительных данных;
  • счетчики для подсчета количества выполненных циклов и для реализации вспомогательных преобразований.

Узлы управления АЛУ

К этой категории объектов относятся:

  • контрольный блок;
  • дешифратор сигналов;
  • схемы преобразования логических признаков, необходимые для формирования ветвей для выполнения микропрограмм.

Действие устройства управления процессора

Этот блок отвечает за выработку последовательности функциональных сигналов, нужной для корректного выполнения заданной команды. Как правило, такие преобразования реализуются за несколько тактов.

Управляющее устройство обеспечивает автоматическое выполнение программы. При этом задействуются необходимые координированные ответвления работы прочих составляющих компонентов машины.

За действие устройства управления отвечает базовый принцип микропрограммирования, имеющий четкое число характеристик.

Классификация АЛУ

Арифметико-логические устройства по способу оперирования переменными делят на параллельные и последовательные. Главное отличие между этими АЛУ заключается в способе представления операндов и выполнения операций.

По характеру использования арифметико-логические устройства делят на многофункциональные и блочные. В АЛУ первого типа для выполнения операций с различными формами преставления чисел используются одни и те же схемы, которые приспосабливаются к затребованному режиму работы с данными. В блочных устройствах все операции выполняются через распределение по видам данных. Для действий с десятичными числами, цифровыми и алфавитными полями, цифрами с плавающей или фиксированной точкой используются различные схемы.

При этом арифметико-логическое устройство работает намного быстрее благодаря параллельному выполнению заданных задач. Но у них есть и недостаток – увеличенные затраты на поддержку оборудования.

Арифметико-логическое устройство по способу представления может использоваться для:

  • десятичных чисел;
  • чисел с плавающей точкой;
  • чисел с фиксированной точкой.

Операции устройства

Структура АЛУ предполагает выполнение действий через логические функции, которые делятся на такие группы:

  • десятичная арифметика;
  • двоичная арифметика для цифр с четко обозначенной точкой;
  • шестнадцатеричная арифметика для выражений с плавающим разделителем;
  • модификация адресов команд;
  • операции логического типа;
  • преобразование алфавитно-цифровых полей;
  • специальная арифметика.

Современные электронно-вычислительные машины способны реализовать все вышеупомянутые типы активности, а микроЭВМ не имеют такого базового функционала, поэтому наиболее сложные процедуры выполняют через подключение небольших подпрограмм.

Арифметические операции и логические процедуры

Все действия АЛУ можно условно разделить на несколько групп.

Арифметические операции включают в себя деление, умножение, вычитание модулей, обычное вычитание и сложение.

К группе логических преобразований причисляют логическое «и» и «или», то есть конъюнкцию и дизъюнкцию, а также сравнение данных на равенство. Такие процедуры, как правило, проводят над двоичными словами, состоящими из множества разрядов.

К специальным арифметическим операциям относятся нормализация, логический и арифметический сдвиги. Между этими преобразованиями есть существенная разница. Если при арифметическом сдвиге в местоположении меняют лишь цифровые разряды, то при логическом знаковый разряд присоединяется к движению.

Каждую операцию, которая происходит посредством использования арифметико-логического устройства, можно назвать последовательностью функций логического типа, которые описываются многоразрядной логикой для электронно-вычислительных машин. К примеру, для двоичных ЭВМ используется двоичная логика и так далее, вплоть до десятеричной системы.

Абсолютно у всех арифметико-логических преобразований есть собственные операнды, а результаты на выходе трактуются как битовые строки с шестнадцатью разрядами. Исключением являются лишь примитивы знакового деления DIVS. А разнообразные флаги позволяют трактовать данные на выходе как цифры со знаком минус или плюс при переполнении. Логика преобразования битов строится на арифметике по модулю. Флаг ставится, если произошли непредсказуемые изменения со знаком. К примеру, складывая два положительных числа, вы должны получить результат со знаком «+». Но если происходит перенос в знаковый бит, устанавливающий единицу, а итог получается отрицательным, то устанавливается флаг переполнения.

Логика бита переноса базируется на беззнаковой арифметике. Этот флаг устанавливается системой, если сгенерированный перенос из старшего разряда не может быть записан как результат. Этот бит АЛУ очень эффективен при использовании преобразований с многословными представлениями.

Заключение

Арифметико-логическое устройство используется для выполнения логических и арифметических преобразований над необходимыми операндами, в роли которых часто выступают команды или коды чисел. После выполнения действия результат вновь поступает в запоминающее устройство для использования в следующих вычислениях.

Что такое арифметико-логическое устройство (АЛУ)

23.07.2018 15:00

Что такое АЛУ? Арифметико-логическое устройство, одна из составляющих процессора. В статье мы приглашаем вас узнать принципы его действия, историю создания, основные характеристики, выполняемые операции, существующие классификации АЛУ.

Определение понятия

Арифметико-логическое устройство — один из блоков процессора, управляемый УУ (устройством управления). Его предназначение: выполнение логических и арифметических преобразований над данными-операндами (аргументами операции, информацией, обрабатываемой программой). Разрядность операндов в данном случае — размер или длина машинного слова.

Современное многофункциональное АЛУ состоит сегодня из двух частей:

  • Операционное устройство.
  • Устройство управления. Проводит вторичную дешифрацию кодов команды, определяет операцию, выполняемую в арифметико-логическом устройстве.

Набор выполняемых операций

Важно знать, какие операции должно исполнять АЛУ для того, чтобы обладать функциональной полнотой. Как правило, хватает четырех:

  • Обращение к памяти устройства для чтения или записи информации.
  • Декремент/инкремент.
  • Сравнение. Здесь реализуется возможность условного перехода.
  • Остановка функционирования устройства.

Если мы обратимся к первым арифметико-логическим устройствам, то увидим, что количество выполняемых ими операций ограничивалось 16-ю. Современные АЛУ способны выполнять сотни! Кстати, число операций и сегодня является важнейшей характеристикой данных устройств.

Классификация АЛУ

Мы помним, арифметико-логическое устройство — устройство управления и операционное. Но не все современные и исторические АЛУ одинаковы. Далее мы приведем самые распространенные их классификации.

По способу представления информации:

  • С плавающей запятой.
  • С фиксированной запятой.

По способу действий с операндами:

  • Параллельные. В этом случае операции над всеми разрядами выполняются АЛУ одновременно.
  • Последовательные. В данном случае операции будут выполняться по очереди, последовательно над каждым из разрядов.
  • Параллельно-последовательные. Слово данных здесь делится на слоги. Обработка информации в таком АЛУ (арифметико-логическом устройстве) ведется параллельно над разрядами слога и последовательно над самими слогами.

По применению систем исчисления:

  • Двоичные.
  • Двоично-десятичные.
  • Восьмеричные.
  • Шестнадцатиричные и проч.

По особенностям использования узлов и элементов:

  • Блочные. Для выполнения отдельных арифметических операций в систему арифметико-логического устройства процессора вводят специальные блоки. Последние позволяют вести параллельно процессы обработки информации.
  • Конвейерные. Чем отличаются АЛУ такого типа? Любая операция будет разбиваться на последовательность из микроопераций. Они выполняются за определенные такты (равные временные промежутки) на разных ступенях такого конвейера. Операция над потоком операндов, таким образом, выполняется каждый такт.
  • Многофункциональные. Это универсальные АЛУ, которые способны исполнить множество операций в одном устройстве. Однако здесь требуется настройка на выполнение конкретной операции с помощью ее кода.

По временным характеристикам:

  • Синхронные. В таких арифметико-логических устройствах компьютера каждая операция станет выполняться за один такт.
  • Асинхронные. Соответственно, нетактируемые АЛУ. Обеспечивают высокую степень быстродействия, так как выполняются на комбинационных схемах.

По характеристике устройства управления:

  • Имеющие микропрограммное управление.
  • С жесткой логикой УУ.

Основные функции

Арифметико-логическое устройство является составной частью процессора компьютера. АЛУ будет выполнять следующие функции:

  • Двоичной арифметики для информации в форматах с фиксированной точкой.
  • Двоичной арифметики для информации в форматах с плавающей точкой.
  • Арифметики двоично-десятичного представления сведений.
  • Логические операции (арифметические и логические сдвиги).
  • Пересылка информации.
  • Работа с символьными данными.
  • Работа с графической информацией.

Главные количественные характеристики

Составные части арифметико-логического устройства (ОУ и УУ) определяют количественные характеристики всей системы АЛУ. В частности, это следующее:

  • Время выполнения одной операции.
  • Скорость выполнения операций вообще.
  • Число исполняемых операций.
  • Точность предоставленной информации.

Главные качественные характеристики

Арифметико-логическое устройство (АЛУ) является составной частью процессора. Это определяет его важнейшие качественные характеристики:

  • Структурные особенности системы АЛУ.
  • Методики кодирования данных.
  • Форматы представления информации — с плавающей или фиксированной точкой.

История возникновения

Создателем арифметико-логических устройств считается Джон фон Нейман, разработчик компьютеров ЭНИАК (электронных числовых вычислителей).

Уже в 1945 году им были опубликованы первые научные работы по своему стартовому изобретению — компьютеру EDVAC. В следующем году он уже работал вместе со своими коллегами над созданием такого устройства в Принстонском институте перспективных исследований.

Архитектура этого изобретения («архитектура фон Неймана») в дальнейшем стала базой, прототипом архитектур и большей части последующих компьютеров. В своих работах ученый указывал на наличие устройств, которые, по его мнению, являются обязательными для каждого компьютера. Среди них было упомянуто АЛУ. Фон Нейман считал, что арифметико-логическое устройство необходимо, потому что позволяет выполнять системе математические базовые операции. Как то: сложение и вычитание, умножение и деление.

Внутреннее устройство АЛУ

Мы уже разобрали, что условно АЛУ можно разделить на две части:

  • УУ (микропрограммное устройство). Задает последовательность команд и микрокоманд.
  • ОУ. Здесь реализуется ранее заданная последовательность команд и микрокоманд. Операционные устройства, в свою очередь, разделяются по типу обрабатываемой информации, по способу обработки данных, логической структуре.

При этом условно состав АЛУ также подвергается следующей градации:

  • Регистры. Служат для обработки данных, поступающих как из пассивной, так и из оперативной памяти.
  • Логические команды. Служат для обработки слов по микрокомандам. Последние, естественно, будут поступать из УУ — устройства управления.

Сами микрокоманды делятся на две категории:

  • Поступают от внешнего источника в АЛУ. Вызывают в арифметико-логическом устройстве преобразование информации.
  • Генерируются в самом АЛУ. Оказывают свое влияние на микропрограммное устройство. Тем самым изменяют нормальный, стандартный порядок следования команд.

Функции регистров АЛУ

Чтобы иметь представление о работе АЛУ, нам нужно поближе познакомиться с функциями его регистров:

  • Pr1. Это аккумулятор или аккумуляторы. Считается главным регистром устройства, в котором и образуется результат произведенных вычислений.
  • Pr2, Pr3. Регистры операндов в зависимости от характера исполняемой операции — слагаемого, делителя, сомножителя и проч.
  • Pr4. Это адресный регистр. Он запоминает (в иных случаях формирует) адреса операндов результата.
  • Pr6. Некое количество индексных регистров. Их содержимое будет использоваться для формирования адресов.
  • Pr7. Вспомогательные регистры. По желанию разработчика могут стать аккумуляторами, индексными или вовсе использоваться для сохранения промежуточных результатов вычисления.

Теперь предлагаем вам обратиться к конкретным алгоритмам работы АЛУ.

Операция сложения

Функционально арифметико-логическое устройство будет состоять из Регистра 1, Регистра 2, сумматора и схемы управления.

Теперь распишем арифметическую операцию по тактам:

  1. Значение операнда № 1, участвующего в операции сложения, поступает в Регистр 1 по кодовой шине.
  2. Значение операнда № 2, участвующего в операции сложения, поступает в Регистр 2 по кодовой шине.
  3. Соответственно, по кодовой шине инструкций в схему управления поступает инструкция по выполнению данной операции.
  4. Данные из регистров уходят в сумматор. Далее схема управления уже дает команду на выполнение сложения.
  5. Результат по произведенной операции уходит в Регистр 1.
  6. Результат операции арифметико-логического устройства далее поступает в результирующий блок.

Операция вычитания

Давайте рассмотрим выполнение еще одной простой арифметической операции:

  1. Значение операнда № 1, принимающего участие в операции вычитания, проходит в Регистр 1 по кодовой шине.
  2. Значение операнда № 2, принимающего участие в операции вычитания, проходит в Регистр 2 по кодовой шине.
  3. Инструкция по выполнению данного алгоритма выводится по кодовой шине инструкций к схеме управления.
  4. Происходит переформирование положительного числа в отрицательное схемой управления.
  5. Результат такого преобразования операнда идет далее в сумматор.
  6. Сумматор выполняет сложение данных чисел.
  7. Результат операции поступает в Регистр 1.
  8. Результат операции вычитания отправляется в результирующий блок.

Операции в устройстве

И еще одна тема напоследок. Мы должны помнить, что все операции,выполняемые в АЛУ, — логические. Их можно разделить на следующие категории:

  • Индексной арифметики.
  • Десятичной арифметики.
  • Специальной арифметики.
  • Двоичной арифметики для значений с фиксированной точкой.
  • Двоичной, шестнадцатеричной арифметики для значений с плавающей точкой.
  • Над алфавитно-цифровыми полями.
  • Над логическими кодами.

Арифметико-логическое устройство — основная часть процессора любого компьютера. Было разработано еще в середине прошлого века прославленным фон Нейманом. Призвано исполнять простые арифметические и логические операции в компьютере. Сегодня существует большое количество разновидностей АЛУ, что видно из множества представленных классификаций данных устройств.

404: Страница не найдена

Страница, которую вы пытались открыть по этому адресу, похоже, не существует. Обычно это результат плохой или устаревшей ссылки. Мы приносим свои извинения за доставленные неудобства.

Что я могу сделать сейчас?

Если вы впервые посещаете TechTarget, добро пожаловать! Извините за обстоятельства, при которых мы встречаемся. Вот куда вы можете пойти отсюда:

Поиск
  • Пожалуйста, свяжитесь с нами, чтобы сообщить, что эта страница отсутствует, или используйте поле выше, чтобы продолжить поиск
  • Наша страница «О нас» содержит дополнительную информацию о сайте, на котором вы находитесь, WhatIs. com.
  • Посетите нашу домашнюю страницу и просмотрите наши технические темы

Просмотр по категории

ПоискСеть

  • беспроводная ячеистая сеть (WMN)

    Беспроводная ячеистая сеть (WMN) — это ячеистая сеть, созданная путем соединения узлов беспроводной точки доступа (WAP), установленных в …

  • Wi-Fi 7

    Wi-Fi 7 — это ожидаемый стандарт 802.11be, разрабатываемый IEEE.

  • сетевая безопасность

    Сетевая безопасность охватывает все шаги, предпринятые для защиты целостности компьютерной сети и данных в ней.

ПоискБезопасность

  • Что такое модель безопасности с нулевым доверием?

    Модель безопасности с нулевым доверием — это подход к кибербезопасности, который по умолчанию запрещает доступ к цифровым ресурсам предприятия и …

  • RAT (троянец удаленного доступа)

    RAT (троян удаленного доступа) — это вредоносное ПО, которое злоумышленник использует для получения полных административных привилегий и удаленного управления целью . ..

  • атака на цепочку поставок

    Атака на цепочку поставок — это тип кибератаки, нацеленной на организации путем сосредоточения внимания на более слабых звеньях в организации …

ПоискCIO

  • пространственные вычисления

    Пространственные вычисления широко характеризуют процессы и инструменты, используемые для захвата, обработки и взаимодействия с трехмерными данными.

  • Пользовательский опыт

    Дизайн взаимодействия с пользователем (UX) — это процесс и практика, используемые для разработки и реализации продукта, который обеспечит позитивное и …

  • соблюдение конфиденциальности

    Соблюдение конфиденциальности — это соблюдение компанией установленных правил защиты личной информации, спецификаций или …

SearchHRSoftware

  • Поиск талантов

    Привлечение талантов — это стратегический процесс, который работодатели используют для анализа своих долгосрочных потребностей в талантах в контексте бизнеса . ..

  • удержание сотрудников

    Удержание сотрудников — организационная цель сохранения продуктивных и талантливых работников и снижения текучести кадров за счет стимулирования …

  • гибридная рабочая модель

    Гибридная модель работы — это структура рабочей силы, включающая сотрудников, работающих удаленно, и тех, кто работает на месте, в офисе компании…

SearchCustomerExperience

  • CRM (управление взаимоотношениями с клиентами) аналитика

    Аналитика CRM (управление взаимоотношениями с клиентами) включает в себя все программные средства, которые анализируют данные о клиентах и ​​представляют…

  • разговорный маркетинг

    Диалоговый маркетинг — это маркетинг, который вовлекает клиентов посредством диалога.

  • цифровой маркетинг

    Цифровой маркетинг — это общий термин для любых усилий компании по установлению связи с клиентами с помощью электронных технологий.

Арифметико-логическое устройство | Что такое арифметико-логическая единица?

Арифметико-логическое устройство

Что такое арифметико-логическое устройство (АЛУ)?

В компьютерной архитектуре арифметико-логическое устройство (АЛУ) представляет собой комбинационную цифровую электронную схему и основной строительный блок всех микропроцессорных микросхем.

АЛУ по существу работает как математический мозг всех микросхем процессора. Он выполняет все арифметические и логические операции, выполняемые процессором.

Основной функцией микропроцессора ( ЦП ) является выполнение компьютерной программы. Компьютерная программа содержит набор машинных инструкций. CPU выполняет программу.

Для выполнения программы центральный процессор должен выполнить ряд арифметических и логических операций в соответствии с инструкциями программы. Эти операции выполняются АЛУ.

АЛУ является неотъемлемой частью каждого центрального процессора ( ЦП ). ЦП также попеременно называют процессором или микропроцессором.

АЛУ также является важным компонентом графического процессора (ГП). Графический процессор — это специальный процессор, используемый для обработки графики, что повышает производительность системы.

В зависимости от архитектуры микропроцессора ЦП и ГП могут содержать один или несколько арифметических и логических блоков. ALU для GPU оптимизирован для быстрой обработки графики.

ALU является фундаментальным строительным блоком всех микропроцессоров. От простого до высокотехнологичного микропроцессора, все чипы процессора, АЛУ являются важным компонентом.

В этой статье вы узнаете, что такое арифметико-логическое устройство, как работает АЛУ, функции АЛУ, логические элементы и другие важные темы, связанные с центральным процессором (ЦП) и АЛУ.

Арифметико-логическое устройство (ALU) в компьютерной архитектуре

Арифметико-логическое устройство в компьютерной архитектуре

Содержание

ALU Arithmetic Operations

ALU Logic Operations

+   Addition

=  Equal To , ≠  Not Equal To

—   Subtracition

> Greater Чем

÷  Division

<  Less Than 

 ×  Multiplication

≥ Greater Than Or Equal To

Raise By A Power

≤ Less Than Or Equal To