Арифметико-логическое устройство

СТРУКТУРА МИКРОПРОЦЕССОРА

Основными устройствами процессора являются устройство управления (УУ) и АЛУ

Арифметико-логическое устройство предназначено для выполнения арифметических и логических операций преобразования информации.

Функционально АЛУ состоит обычно из двух регистров, сумматора и схем управления (местного устройства управления).

Кодовая шина данных Кодовая шина инструкций

Рис. Функциональная схема АЛУ

Сумматор - вычислительная схема, выполняющая процедуру сложения поступающих на ее вход двоичных кодов

Регистры - быстродействующие ячейки памяти, в которые помещаются исходные данные.

Схемы управления принимают по кодовым шинам инструкций управляющие сигналы от устройства управления и преобразуют их в сигналы для управления работой регистров и сумматора АЛУ.

Рассмотрим логику сложения двух чисел: слагаемые помещаются в регистры. В сумматор копируется первое слагаемое, а затем прибавляется второе. Результат получается в сумматоре. Его можно либо записать в память, либо использовать для дальнейших вычислений.

АЛУ выполняет арифметические операции (+, -, *,:) только над двоичной информацией с запятой, фиксированной после последнего разряда, т.е. только над целыми двоичными числами.

Выполнение операций над двоичными числами с плавающей запятой осуществляется с привлечением математического сопроцессора

Важная функция АЛУ – анализ полученного после выполнения команды результата. Обычно проверяется два свойства – равенство или неравенство нулю и отрицательность или не отрицательность результата. Этих двух признаков хватает, чтобы скомбинировать любое из шести (<, >, =, <>, <=, >=) математических соотношений неравенства двух чисел (действительно, если при вычитании двух чисел получили отрицательный результат, значит первое число меньше второго). Результаты описанного анализа сохраняются в виде отдельных битов в особом регистре, который называют регистр флагов.

! АЛУ может лишь принять извне готовые числа и получить результат действия над ними. Для того, чтобы найти нужные числа и сохранить результат, в процессоре существует УУ.