Nyelv :
SWEWE Tag :Bejelentkezés |Bejegyzés
Keresés
Enciklopédia közösség |Enciklopédia válaszok |Küldje el kérdését |Szókincs |Feltöltés ismeretek
Előző 1 Következő Válassza ki a Pages

Aritmetikai logikai egység

Rövid bevezetés

Az aritmetikai logikai egység egy központi feldolgozó egység (CPU) végrehajtási egységek, az összes alapvető összetevője a központi processzor, aritmetikai logikai egység "és a Gate" (AND kapu) és a "vagy Gate" (vagy kapu) alkotják Fő feladata a két jüan aritmetikai műveleteket, mint az összeadás és kivonás (ide nem értve egész osztás). Alapvetően minden modern processzor architektúrák, formájában egy bináris kód, hogy képviselje a komplement.Fejlesztése

Aritmetikai logikai egység (aritmetikai logikai egység, rövidítése ALU) a strukturális egész aritmetika. Stage áramkör végre egy számítógépes chipet. A számítógép, aritmetikai logikai egység (ALU) célja, hogy aritmetikai és logikai műveletek a digitális áramkörök. ALU a legfontosabb része a számítógép központi processzor, még a legkisebb ALU is tartalmaz egy mikroprocesszort számlálásra. A modern CPU és a GPU processzorok már tartalmaz erőteljes és kifinomult jellegét ALU, egyetlen komponens tartalmazhat ALU. Report matematikus Neumann 1945-ben a bevezetés egy új alapítvány neve EDVAC számítógép alkotják a koncepció az ALU.

Korai fejlesztés

1946-ban Neumann együttműködés a kollégákkal, hogy megtanulják, Institute of Advanced Study in Princeton (IAS) tervezése számítógépen. Ezután IAS számítógép lett a prototípusa a számítógép. A papír, Neumann megemlítette, hogy azt hitte, a szükséges számítógép-alkatrészek, amelyek magukban foglalják az ALU. Von Neumann írta, ALU elengedhetetlen része a számítógép, mert a számítógép meghatározásra került ki kell töltenie az alapvető matematikai műveleteket, beleértve az összeadás és kivonás, szorzás és osztás. Ezért úgy gondolja, hogy "(a számítógép) tartalmaznia kell a speciális alkatrészeket a teljes ilyen műveleteket."

Digital Systems

ALU kell digitálisan feldolgozni ugyanazt a formátumot, mint a többi digitális áramkörök. A modern processzorok, az érték mindig kettes komplemens ábrázolása. A korai számítógépek is használják a különböző digitális rendszerek, beleértve az anti-kódokat, szimbólumokat számkód, vagy akár egy decimális kód, mindegyik tíz csövek. Mindegyik digitális rendszerek feletti megfelelő ALU más a design, és ez is befolyásolja a jelenlegi preferencia a kettest kiegészítője, mivel kettesével kiegészítik egyszerűsítése ALU összeadás és kivonás. Egy egyszerű ALU végezhet a két művelet nem-kanadai.

Megvalósíthatósági elemzés

A legtöbb számítógépes utasítások által végrehajtott ALU. Vegye ki az adatokat a ALU nyilvántartásból. Az adatok feldolgozása után az ALU művelet eredménye kimeneti regiszterbe. Egyéb alkatrészek felelős az adattovábbítás a nyilvántartások közötti és a memória. A vezérlőegység vezérli az ALU, ALU a vezérlő áramkör, hogy elmondja, mit kell tennie.

Egyszerű számtani

A legtöbb ALU hajthatja végre a következő műveleteket: integer aritmetikai (összeadás, kivonás, szorzás és osztás néha magában, de a magasabb költség) bit logikai műveletek (AND, OR, NOT, XOR) műszakban (egy szót Bal vagy jobb oldali Shift vagy úszó különösen bit előjel nélkül kiterjesztés), úgy tekinthető, hogy váltani 2 vagy ossza 2.

Bonyolult művelet

Tervezőmérnökök hajt végre ALU működését, függetlenül attól, hogy bonyolult a művelet, a probléma inkább bonyolult művelet, ALU magasabb költségek, annál nagyobb az elfoglalt terület a processzor, annál több energiát fogyasztanak. Így a mérnökök gyakran számítani kompromisszumos megoldást, hogy a processzor (vagy más kör) lehet, hogy számítási sebességet ALU, ALU design, de ugyanakkor elkerülve a túl bonyolult és költséges. Képzeld el, hogy meg kell kiszámítani a négyzetgyöke egy számot, digitális mérnökök felméri a következő lehetőségek befejezni ezt a műveletet: Design rendkívül összetett ALU, akkor is felléphet a teljes négyzetgyöke tetszőleges számú. Ezt nevezik egy órajel számításokat. Tervezz egy nagyon összetett ALU, ez eltarthat néhány lépést, hogy befejezze a négyzetgyöke egy számot. Azonban van egy trükk, közbenső eredményeket áramkör után egy sor, mint a gyári gépsor. Azt is teszi az ALU be lehet fejezni, mielőtt az első pre-op, hogy elfogadja az új számot. Ez lehetővé teszi, hogy az ALU azonos sebességgel, és lehet egyetlen órajel előállító számokat, bár az eredmény a kimeneti ALU van egy kezdeti késleltetést. Ezt nevezik a számítás vonalat. Tervezz egy komplex ALU, akkor lehet számítani több lépésben számítani a négyzetgyöke egy számot. Ez az úgynevezett interaktív számítógépes, gyakran támaszkodnak a komplex vezérlés beágyazott mikrokód. Tervezz egy egyszerű ALU a processzor, távolítsa el a drága processzort kifejezetten ezt a műveletet, majd válasszon egyet a három lehetőség. Ezt nevezik a társprocesszor. Mondd el a programozók nem társprocesszorral és szimulációs eszközök, így kell írni a saját szoftver algoritmus kiszámítja a négyzetgyökét. Ezt egy szoftver könyvtár. A co-processzor szimuláció, vagyis mindaddig, amíg szeretne végezni a program kiszámítja a négyzetgyökét, hagyja, hogy a processzor ellenőrzések jelenleg társprocesszorral. Ha bármely, a használata a számítás, ha nem, akkor az interrupt-rutin folyamatot, és felszólítja az operációs rendszer szoftver segítségével algoritmusok elvégzésére a négyzetgyök számítás. Ezt hívják a szoftver emuláció. Beállítások fenti a leggyorsabb és legdrágább leglassabb és leggazdaságosabb elrendezése. Így, bár még a legegyszerűbb számítógép kiszámítja a legbonyolultabb képlet, de a legegyszerűbb számítógép gyakran vesz igénybe sok időt, egy több lépésből áll. Erős processzor, mint az Intel Core Duo és AMD64 sor egyszerű számtani az 1. lehetőség a leggyakoribb bonyolult számításokat a 2. lehetőség rendkívül összetett számításokat a 3. opciót. Ez az a processzor megvan az a képessége, hogy nagyon bonyolult konstrukció ALU előfeltételeként.

A bemeneti és kimeneti

ALU adatbevitel működés (ún. operandusok), és az utasítás kódját a vezérlő egység jelzi, hogy milyen műveletet szeretne végezni. A kimenet az eredménye a műveletet. ALU is kapott sok tervez, vagy hogy bemeneti vagy kimeneti állapot kódot (vagy) az állapot regiszter. Ezek a kódok jelölik az számos esetben, például a carry vagy kölcsön, túlcsordulás, nullával osztani, és így tovább.

ALU és FPU

Lebegőpontos egységet is aritmetikai műveleteket két érték, de ez a művelet már lebegőpontos képviselet, komplex, több módon, mint kiegészíti általánosan használt ALU mondta. Annak érdekében, hogy teljes ilyen számítás, FPU ágyazott többszörösen összetett áramkörök, köztük a belső ALU. A mérnökök általában integer ALU feldolgozása (például kiegészítik és BCD kód) aritmetikai áramkör, míg a bonyolultabb formátumokat (mint például a lebegőpontos típusú, komplex típus) áramkör számítják, hogy jobb a címet.

Aritmetikai logikai egység

ALU utasításokat a számítógép aritmetikai és logikai műveletek koncentrált;

Egyes feldolgozók, az ALU két részre vágjuk, azaz az aritmetikai egység (AU) és a logikai egység (LU). Bizonyos processzorok tartalmaznak egynél több AU-val, mint például egy fix pont, a többi művelet lebegőpontos műveleteket. (Személyi számítógép, lebegőpontos műveletek nevezik végzi a numerikus segédprocesszor lebegőpontos egység).

Általánosságban elmondható, hogy ALU közvetlenül olvasható vezérlőt, a memória és a bemeneti és kimeneti eszközök a kiolvasás kiváltságokat. A bemeneti és kimeneti keresztül végezzük egy busz. Írja be a parancsot tartalmaz utasítást szó, a szó néha gépi utasítások, beleértve a műveleti kódokat, egy vagy több operandus, és néha ott van a formátum kód, bizalmas ALU műveleti kód utasításokat, mit kell tenni, hogy ezt a műveletet el kell végezni operandusok számát. Például, két operandus lehet hasonlítani, a mellett művelet végezhető. Format kódok kombinálhatók műveleti kódot, azt mondta, hogy ez egy fix vagy lebegőpontos utasítás, kimenetei közé tartozik az eredményeket tárolt tároló nyilvántartások és hogy a művelet sikeres volt a beállítás kijelzőn. Ha a művelet nem sikerül, akkor nem lesz a készülék állapotát szó megfelelő állapot kijelzés.

Általában a bemeneti operandusok, operandusok és az összesített eredményét az átalakítási és tárolási helyek a ALU. Az aritmetikai egység, a szorzás művelet nyert egy sor összeadás és kivonás. Nagyon sok módja van, hogy képviselje a negatív számok natív kód.

A logikai egység logikai működési 16 egyike lehet egy időben a végrehajtás.

ALU processzor design kritikus része a tervezés. Továbbra is tanulmányozzák, hogyan lehetne javítani a feldolgozási sebesség utasítást.


Előző 1 Következő Válassza ki a Pages
Használó Felülvizsgálati
Nincs még hozzászólás
Én is kommentálom [Látogató (3.14.*.*) | Bejelentkezés ]

Nyelv :
| Ellenőrző kód :


Keresés

版权申明 | 隐私权政策 | Szerzői jog @2018 A világ enciklopédikus tudás