Förstå ALU- och ALU-funktioner och kretsar på CPU / processor

Diskuterar verkligen om datorutrustningsom oändliga. Med en mängd olika förändringar och förbättringar i systemets funktionssätt erhålls datorfunktioner som är mer effektiva och effektiva.

Vid det här tillfället kommer vi att diskutera och beskriva en av datorenheterna som också spelar en viktig roll, komponentens namn är ALU eller ofta kallas Aritmetisk och logisk enhet.

Av de många stödkomponenter som finnspå en dator kanske de flesta aldrig har hört namnet ALU. Det är naturligt om vissa människor inte känner till eller aldrig har hört talas om det men bakom det finns en mycket viktig funktion och vi kommer att diskutera denna gång tillsammans med den befintliga kretsen i ALU.

Förstå ALU

Innan du diskuterar mer förståelseALU måste vara känd att varje komponent på en dator utför sin egen funktion och är integrerad i ett datorsystem, inklusive ALU. Du vet säkert redan att inuti CPU finns olika typer av stödkomponenter. Alla processer i CPU överförs sedan till utgångskomponenten. Därför kan skador på en av de stödjande komponenterna också ha en mycket stor inverkan på din dator.

Att förstå ALU är en komponent i CPU som fungerarutföra sina uppgifter i enlighet med instruktionerna från datorhjärnan, själva CPU: n. Som namnet antyder koncentrerar enheten sig mer på aritmetiska funktioner och logiska funktioner.

Aritmetiska funktioner är funktioner som ärleder till matematiska operationer som tillägg, subtraktion, omärkt tillägg och så vidare. Även om syftet med själva logikfunktionen ofta används för att driva logik OCH, ELLER, XOR och andra.

ALU-funktion

Det har förklarats tidigare att ALU eller komponent Aritmetik och logik Enheten fokuserar mer på de grundläggande funktionerna för aritmetiska operationer och logikfunktioner. För att utföra matematiska operationer innefattar ALU en speciell krets som heter adderaren.

Eftersom det gjordes specifikt för beräkningsprocessenaritmetik kallas denna Adder-krets ofta en aritmetisk kombinationskrets. Det finns flera typer, nämligen Half Adder som används för att lägga till två bitar, sedan kan Full Adder lägga till tre bitar och den sista är Parallel Adder som kan lägga till många bitar. En mer detaljerad förklaring är nedan:

1. Half Adder

Halva adderkretsen är basen för tilläggBinära nummer med bara två bitar, ofta även kallade ofullständiga tillägg. Ett exempel på operation är om A = 0 och B = 1 läggs till, resultatet (Sum) är 0. I detta fall har Half Adder 2 ingångar, nämligen A och B och har utgångar nämligen S eller Sum och CY eller Utför (överföringsvärde). Det gäller även andra aritmetiska operationer.

2. Full adder

Precis som Half Adder, för Full Adder,processen att lägga till två siffror konverteras också först till binära siffror. Varje position i bitarna läggs samman. Hur det fungerar är också nästan lika med Full Adder och utgången består av Sum och dess överskottsbitar (Carry Out).

3. Parallell adder

För Parallel Adders är kretsen sammansatt avHalf Adder in the Least Significant Bit (LSB) -sektionen och de efterföljande bitarna består av en Full Adder-sekvens. Summeringsprocessen börjar från Minst betydande bit (LSB) och anländer sedan till den mest betydelsefulla biten (MSB).

En annan uppgift för ALU-komponenten är att göralogiska driftsbeslut i enlighet med utfärdade programinstruktioner. Denna logiska operation involverar två komparatorkomponenter såsom (=), inte lika med (≠), större än (>), större än (dengan), mindre än (<), mindre än (<) ). Alla dessa uppgifter spelar en viktig roll i användningen av varje grundläggande datoroperation.

Kretsen vid ALU

Diskuterar om serien på ALU då vimer betoning på att förstå strukturerna - strukturer som finns i denna stödjande komponent. Som en del av CPU betyder det inte att ALU fungerar ensam. Det finns fortfarande den minsta delen av ALU-komponenten, och detta är den viktigaste delen i ett system.

Rollen för ALU och andra komponenter i CPU (processor)

Det har förklarats tidigare att ALU har 2Huvudfunktionen är att utföra aritmetiska beräkningar och utföra grundläggande funktioner för logik. Det har också förklarats att ALU som en del av CPU-komponenten inte fungerar ensam. En komponent som heter Styrenhet (CU) som finns i processorn kommer att ge order först.

Förutom kontrollenheten finns också register, ochvarje kommando eller kommando som ges av kontrollenheten måste matcha kommandot i registret. Register är minnesdelen av mikroprocessorn som kan nås med hög hastighet. Om registret ger ett kommando för att beräkna summan gör datorn automatiskt samma sak.

Efter att ha gått igenom beräkningsprocessen på ALUresultat eller efterföljande order som också är i form av register. Förutom register tar ALU: s utdata eller resultat också formen av en flagga som används som en indikation eller i detalj informerar oss om processorns tillstånd (överflöde eller inte). Detta gäller även andra aritmetiska funktioner eller logiska operationer.

I grunden är kretsen i ALU barabestår av AND- eller OR-grindar och en fullständig adderkrets. Under de första dagarna kunde ALU använda fyra grundläggande beräkningsmetoder, nämligen tillägg, subtraktion, multiplikation och delning. Medföljande utvecklingen av funktioner uppmuntrade emellertid också en ökning av andra grundkomponenter inklusive ALU.