Operasi dan Arsitektur Alu (Logis Aritmatika)

Itu Alu (unit aritmatika logis) Ini adalah sirkuit elektronik yang fungsinya melaksanakan semua proses yang terkait dengan logika dan prosedur perhitungan numerik. Gambar sebagai komponen yang sangat diperlukan dari unit pemrosesan pusat (CPU) komputer.

CPU terbaru termasuk ALU sangat kuat dan kompleks. Dalam beberapa struktur CPU, ALU dibagi menjadi unit aritmatika dan unit logis. Selain ALU, CPU saat ini termasuk unit kontrol.

Sumber: CC BY-SA 3.0, https: // commons.Wikimedia.org/w/indeks.Php?Curid = 168473

Sebagian besar operasi CPU dilakukan oleh satu atau lebih ALU, ketika data dimuat dari catatan entri. Rekor adalah ruang kosong kecil untuk disimpan sebagai bagian dari CPU.

Unit kontrol menunjukkan kepada ALU prosedur apa yang harus dieksekusi dengan informasi itu, dan menyimpan hasilnya dalam catatan output. Unit kontrol melakukan transfer informasi antara catatan, ALU dan memori.

Karena prosedur menjadi lebih kompleks, ALU juga akan menempati lebih banyak ruang di CPU, ia akan memiliki biaya yang lebih tinggi, dan akan menghasilkan lebih banyak panas.

[TOC]

Operasi yang dilakukan oleh ALU

Alu terutama didedikasikan untuk operasi logis dan matematika, termasuk operasi pemindahan bit. Ini adalah proses mendasar yang harus dieksekusi di hampir semua data yang diproses oleh CPU.

Unit aritmatika logis adalah komponen CPU yang mengeksekusi semua perhitungan yang mungkin dibutuhkan CPU. Ini adalah bagian "kalkulator" dari komputer, karena melakukan operasi aritmatika dan logika dasar.

Banyak prosedur yang logis. Menurut desain yang dimiliki ALU, kekuatan yang lebih besar dapat diberikan kepada CPU. Namun, itu juga akan membuat lebih banyak energi dan menghasilkan lebih banyak panas.

Dapat melayani Anda: file terlalu besar untuk sistem file tujuan

Operasi berbeda yang dilakukan oleh ALU dapat diklasifikasikan sebagai berikut:

Operasi logis

Berikut adalah operasi logis yang berbeda, seperti dan, atau, bukan, xor, nor, nand, dll.

Operasi Aritmatika

Itu mengacu pada jumlah dan pengurangan bit. Meskipun perkalian dan pembagian kadang -kadang digunakan, operasi ini lebih mahal untuk dilakukan.

Jumlah berulang juga dapat digunakan untuk mengganti pengurangan perkalian dan berulang untuk menggantikan divisi.

Operasi perpindahan bit

Ini mengacu pada perpindahan posisi bit di sejumlah tempat ke kanan atau ke kiri, yang dianggap sebagai operasi perkalian.

Aritmatika dan unit logika

Di unit aritmatika, perkalian dan pembagian dilakukan melalui serangkaian operasi jumlah atau pengurangan dan dengan perpindahan bit. Ada beberapa cara untuk mewakili angka negatif.

Di unit logika, salah satu dari 16 operasi logis yang mungkin dapat dilakukan. Misalnya, kontras dua operan atau kenali tempat yang tidak cocok dengan bit.

Arsitektur Alu

ALU dapat secara langsung mengakses input dan output ke unit kontrol prosesor, memori utama dan perangkat input dan output.

Data input dan output ditransmisikan melalui rute elektronik yang disebut bus. Pintu masuk sesuai dengan instruksi, yang mencakup satu atau lebih operan, kode operasi dan, dalam beberapa kasus, kode format.

Kode Operasi menunjukkan ALU apa tindakan yang harus dilaksanakan, selain operan yang terlibat dalam operasi tersebut. Misalnya, Anda dapat menunjukkan bahwa kedua operan dikurangi atau dibandingkan.

Dapat melayani Anda: jenis produk apa yang diuraikan dengan elastomer?

Output terdiri dari hasil yang akan ditempatkan dalam catatan penyimpanan dan konfigurasi yang akan menunjukkan apakah operasi itu dilakukan dengan sukses. Jika tidak, beberapa jenis status akan disimpan dalam keadaan mesin.

Aliran bit dan operasi yang dilakukan di atasnya di subunit ALU dikendalikan oleh sirkuit gerbang.

Di sirkuit ini, unit urutan logis adalah yang mengarahkan gerbang, melalui urutan spesifik yang sesuai dengan setiap kode operasi.

Gerbang logika

Semua informasi di komputer disimpan dan ditangani dalam bentuk nomor biner, yaitu, 0 dan 1. Untuk menangani nomor biner, sakelar transistor digunakan, karena hanya ada dua kemungkinan negara pada sakelar: terbuka atau tertutup.

Transistor terbuka, di mana tidak ada lewat saat ini, mewakili 0. Transistor tertutup, yang melaluinya lintasan saat ini, mewakili 1.

Operasi dapat dicapai dengan menghubungkan beberapa transistor. Transistor dapat digunakan untuk mengontrol transistor kedua. Misalnya, sakelar transistor menyala atau mati tergantung pada keadaan transistor kedua.

Ini dikenal sebagai gerbang, karena ketentuan ini dapat digunakan untuk memungkinkan atau menghentikan arus listrik.

Gerbang adalah blok konstruksi ALU. Mereka dibangun dari dioda, resistensi atau transistor. Gerbang ini digunakan di sirkuit terintegrasi untuk mewakili input biner sebagai keadaan "pengapian" dan "off".

Alu dikonfigurasi melalui sirkuit kombinatorial. Sirkuit ini menggunakan gerbang logis seperti dan, atau tidak.

Dan gerbang

Pintu masuk dan lebih atau lebih. Output 1 gerbang jika semua tiket adalah 1. Gerbang dan da 0 sebagai hasilnya jika salah satu data input adalah 0.

Dapat melayani Anda: apa bentuk normal ketiga? (Database)

Gerbang org

Gerbang pesanan dapat memiliki dua tiket atau lebih. Keluar dari gerbang ER akan selalu 1 jika salah satu entri adalah 1 dan 0 jika semua pintu masuknya 0.

Tidak ada guenta

Jenis operasi yang paling sederhana adalah gerbang yang tidak. Ini hanya menggunakan satu transistor. Gunakan satu pintu masuk dan hasilkan output tunggal, yang selalu merupakan kebalikan dari pintu masuk.

Gerbang NOD digunakan untuk membalikkan hasil gerbang atau menginvestasikan negara boolean dari 0 ke 1 dan 1 ke 0. Ini juga digunakan dengan gerbang "dan" dan "atau".

Saat digunakan bersamaan dengan gerbang dan atau "atau", anggukan tidak diwakili dengan lingkaran kecil di depan kedua gerbang.

Setelah menggunakan tidak.

Catatan

Mereka adalah komponen yang sangat penting dalam ALU untuk menyimpan instruksi, data perantara, opera masuk, operan yang ditambahkan, hasil akumulasi, yang disimpan dalam akumulator, dan hasil akhirnya.

Catatan memberikan akses yang sangat cepat ke memori, jika dibandingkan dengan cache, RAM dan hard drive. Mereka dibangun di atas CPU dan kecil.

Referensi

1. Paul Zandbergen (2019). Unit Logika Aritmatika (ALU): Definisi, Desain & Fungsi. Belajar. Diambil dari: belajar.com.
2. Ravepedia (2019). Unit logika aritmatika (ALU). Diambil dari: ravepedia.com.
3. Margaret Rouse (2019). Unit Aritmatika-Logik (ALU). Target target. Diambil dari: whatis.Target target.com.
4. Diesh Thakur (2019). Apa itu Unit Logika Aritmatika (ALU)? - Definisi dan makna. Catatan Ecomputer. Diambil dari: Ecomputernotes.com.
5. Wikipedia, The Free Encyclopedia (2019). Unit logika aritmatika. Diambil dari: di.Wikipedia.org.