ຫນ່ວຍງານທາງຄະນິດສາດຢ່າງມີເຫດຜົນ (ALU) - ມັນເປັນສິ່ງທີ່?

ດັ່ງທີ່ໄດ້ຮູ້ຈັກ, ໂຮງງານຜະລິດຄອມພິວເຕີປະກອບດ້ວຍສີ່ອົງປະກອບພື້ນຖານ: ຫນ່ວຍບໍລິການກ່ຽວກັບເລກມີເຫດຜົນ, ຫນ່ວຍງານວັດສະດຸປ້ອນ / ຜົນໄດ້ຮັບຕ່າງໆຫນ່ວຍງານການເກັບຮັກສາແລະການຄວບຄຸມ. ດັ່ງກ່າວສະຖາປັດຕະການກໍານົດໃນສະຕະວັດທີ່ຜ່ານມາ, ແລະ, ເຖິງວ່າຈະມີຄວາມຈິງທີ່ວ່າມັນໄດ້ໃຊ້ເວລາດົນນານ, ໂຄງປະກອບການຄລາສສິກຂອງ von Neumann ຍັງທີ່ກ່ຽວຂ້ອງ.

ການ ALU ແມ່ນຫຍັງ?

ຫນ່ວຍບໍລິການກ່ຽວກັບເລກຕາມເຫດຜົນ - ເປັນຫນຶ່ງໃນອົງປະກອບຂອງໂຮງງານຜະລິດທີ່ຈໍາເປັນເພື່ອປະຕິບັດຕາມເຫດຜົນແລະທາງຄະນິດສາດປະເພດຫັນ, ເລີ່ມຕົ້ນແລະສິ້ນສຸດການສະແດງອອກທີ່ຊັບຊ້ອນປະຖົມໄດ້. ຕົວຖືກດໍາເນີນ bit ໃຊ້ພິຈາລະນາທີ່ຈະເປັນຄວາມຍາວຂອງຄໍາ, ຫຼືຂະຫນາດໄດ້.

ວຽກງານຕົ້ນຕໍຂອງ ALU ແມ່ນການປະມວນຜົນຂໍ້ມູນທີ່ເກັບໄວ້ໃນຫນ່ວຍຄວາມຈໍາຄອມພິວເຕີຂອງ. ໃນນອກຈາກນັ້ນ, ຫນ່ວຍບໍລິການຢ່າງມີເຫດຜົນທາງຄະນິດສາດສາມາດຜະລິດສັນຍານຄວບຄຸມທີ່ບັນດາທິດທາງຄອມພິວເຕີທີ່ຈະເລືອກເອົາວິທີການທີ່ເຫມາະສົມເພື່ອປະຕິບັດຂະບວນການຄອມພິວເຕີທີ່ຈໍາເປັນໂດຍອີງຕາມການປະເພດຂໍ້ມູນສຸດທ້າຍ. ການດໍາເນີນງານທັງຫມົດມີວົງຈອນເອເລັກໂຕຣນິກ, ແຕ່ລະຊຶ່ງໃນນັ້ນແມ່ນແບ່ງອອກໂຄງປະກອບການເປັນພັນຂອງລາຍການ. ກະດານດັ່ງກ່າວໂດຍປົກກະຕິ bystrodeystvennye ແລະມີຄວາມຫນາແຫນ້ນສູງ.

ໂດຍອີງຕາມສັນຍານທີ່ມີການປ້ອນຂໍ້ມູນ, ການປະຕິບັດ ALU ປະເພດທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງການດໍາເນີນງານມີສອງຕົວເລກ. ຕາມເຫດຜົນໃດທາງຄະນິດສາດ ອຸປະກອນຄອມພິວເຕີ ໃຫ້ສໍາລັບການປະຕິບັດຂອງການປະຕິບັດສີ່ພື້ນຖານ, ການປ່ຽນແປງແລະການປ່ຽນຮູບຢ່າງມີເຫດຜົນ. ກໍານົດການດໍາເນີນງານ ALU - ເປັນລັກສະນະຕົ້ນຕໍຂອງຕົນ.

ອົງປະກອບຂອງຫນ່ວຍເລກຄະນິດສາດ, ຕາມເຫດຜົນ - ສີ່ກຸ່ມຕົ້ນຕໍຂອງຂໍ້ທີ່ກົງກັນກັບຂະບວນການຄວບຄຸມ, ລະບົບສາຍສົ່ງ, ການເກັບຮັກສາແລະການປ່ຽນແປງຂອງຂໍ້ມູນທີ່ເຂົ້າມາໄດ້.

ການເກັບຮັກສາຂໍ້ ALU

ປະເພດນີ້ປະກອບມີ:

• ຜົນກະທົບຕໍ່, ການຮັກສາ bits ອົງການຊ່ອຍເຫລືອແລະຄຸນສົມບັດທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງຜົນໄດ້ຮັບ;
• ຈົດທະບຽນທີ່ມີຄວາມຮັບຜິດຊອບສໍາລັບຄວາມຊື່ສັດຂອງຕົວຖືກດໍາເນີນການ, ລະດັບປານກາງແລະຜົນໄດ້ຮັບສຸດທ້າຍໄດ້.

ບາງຄັ້ງລົງທະບຽນຫນ່ວຍມີເຫດຜົນທາງຄະນິດສາດອາດຈະໄດ້ຮັບອະນຸຍາດຢູ່ໃນຫນ່ວຍຄວາມຈໍາການອຸທິດ, ແລະຜົນກະທົບຕໍ່ - ແບບຟອມລົງທະບຽນສະຖານະດຽວ.

ຂໍ້ລະບົບສາຍສົ່ງ ALU

ປະເພດນີ້ປະກອບມີ:

• ລົດເມເຊື່ອມບລັອກຂອງອຸປະກອນດັ່ງກ່າວ;
• Multiplexers ແລະວາວ, ແມ່ນຮັບຜິດຊອບສໍາລັບການເລືອກທີ່ທິດທາງທີ່ຖືກຕ້ອງຂອງການດໍາເນີນງານ.

ຂໍ້ຫັນ ALU

ເຫຼົ່ານີ້ປະກອບມີ:

• ງູປະຕິບັດງານຈຸນລະພາກ ops;
• ວົງຈອນປະຕິບັດການດໍາເນີນງານຢ່າງມີເຫດຜົນ;
• shifters;
• ແກ້ສໍາລັບການກ່ຽວກັບເລກຖານສິບ
• ປ່ຽນລະຫັດ, ເຊິ່ງໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອໄດ້ຮັບຂໍ້ມູນເພີ່ມເຕີມຫຼືດ້ານ;
• counters for ນັບຈໍານວນຂອງຮອບວຽນປະຕິບັດສໍາລັບການປະຕິບັດຂອງການຫັນເປັນປັນຫາເລື່ອງເງິນໄດ້.

ຂໍ້ຄວບຄຸມ ALU

ປະເພດຂອງວັດຖຸນີ້ແມ່ນ:

• ຫນ່ວຍບໍລິການການຄວບຄຸມ;
• ສັນຍານຖອດລະຫັດ;
• ແປງລັກສະນະວົງຈອນຢ່າງມີເຫດຜົນທີ່ຕ້ອງການສໍາລັບການສ້າງຕັ້ງຂອງສາຂາເຟີມແວເພື່ອດໍາເນີນການ.

ຫນ່ວຍປະຕິບັດການຄວບຄຸມໂຮງງານຜະລິດ

block ນີ້ແມ່ນຮັບຜິດຊອບສໍາລັບການຜະລິດຂອງລໍາດັບການເຄື່ອນໄຫວຂອງສັນຍານທີ່ກໍານົດໄວ້ສໍາລັບການປະຕິບັດທີ່ຖືກຕ້ອງຂອງຄໍາສັ່ງໃຫ້ໄດ້. ໂດຍປົກກະຕິ, ການປ່ຽນແປງດັ່ງກ່າວໄດ້ຖືກບັນລຸຜົນໃນຫຼາຍຮອບວຽນ.

ຫນ່ວຍບໍລິການການຄວບຄຸມໃຫ້ປະຕິບັດອັດຕະໂນມັດຂອງໂຄງການ. ສະຫນັບສະຫນູນເຕັກໂນໂລຊີນີ້ແມ່ນຄວາມຈໍາເປັນເພື່ອປະສານງານເຮັດວຽກຂອງສາຂາອື່ນທີ່ອົງປະກອບຂອງອົງປະກອບເຄື່ອງໄດ້.

ໃນລະຫວ່າງຫນ່ວຍງານການຄວບຄຸມການດໍາເນີນຕອບ microprogramming ຫຼັກການພື້ນຖານຂອງການມີຈໍານວນຂອງລັກສະນະທີ່ຈະແຈ້ງ.

ການຈັດປະເພດ ALU

ຫນ່ວຍບໍລິການຢ່າງມີເຫດຜົນທາງຄະນິດສາດປະຕິບັດຕາມການປ່ຽນແປງຂະບວນການໄດ້ຖືກແບ່ງອອກເປັນຂະຫນານແລະ serial. ຄວາມແຕກຕ່າງຕົ້ນຕໍລະຫວ່າງ ALU ແມ່ນວິທີການຂອງການນໍາສະເຫນີຕົວຖືກດໍາເນີນແລະການດໍາເນີນງານໄດ້.

ໂດຍລັກສະນະຂອງການນໍາໃຊ້ຫນ່ວຍບໍລິການກ່ຽວກັບເລກຕາມເຫດຜົນແລະຫານດ້ວຍ block multifunction ໄດ້. ໃນປະເພດທໍາອິດໄດ້ ALU ເພື່ອປະຕິບັດການດໍາເນີນງານທີ່ມີຮູບແບບທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງຕົວເລກ repose ນໍາໃຊ້ used ແມ່ນວົງຈອນດຽວກັນທີ່ສາມາດປັບຕົວກັບຮູບແບບການດໍາເນີນການຂໍ້ມູນທີ່ຮ້ອງຂໍ. ໃນອຸປະກອນປ້ອງກັນການດໍາເນີນງານທັງຫມົດປະຕິບັດຜ່ານປະເພດຂໍ້ມູນການແຜ່ກະຈາຍ. ສໍາລັບການດໍາເນີນງານທີ່ມີຈໍານວນອັດຕານິຍົມ, ທົ່ງສອນເທົ່ານັ້ນແລະຕົວເລກ, ຈຸດ floating ເລກຫຼືມີກໍານົດການນໍາໃຊ້ຮູບແບບຕ່າງໆ. ໃນກໍລະນີດັ່ງກ່າວນີ້, ຫນ່ວຍບໍລິການຢ່າງມີເຫດຜົນທາງຄະນິດສາດແມ່ນຫຼາຍໄວເນື່ອງຈາກການປະຕິບັດຂະຫນານຂອງວຽກງານດັ່ງກ່າວ. ແຕ່ພວກເຂົາເຈົ້າຍັງມີຈຸດອ່ອນໄດ້ - ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍເພີ່ມຂຶ້ນໃນການສະຫນັບສະຫນູນອຸປະກອນການ.

ຫນ່ວຍບໍລິການຢ່າງມີເຫດຜົນທາງຄະນິດສາດອີງຕາມການວິທີການຂອງການນໍາສະເຫນີສາມາດໄດ້ຮັບການນໍາໃຊ້ສໍາລັບ:

• ຖານສິບ
• ຈໍານວນຈຸດທີ່ເລື່ອນໄດ້;
• ຈໍານວນຄົງຈຸດ.

ການດໍາເນີນງານອຸປະກອນ

ໂຄງປະກອບການປະກອບມີຈໍານວນຂອງການດໍາເນີນງານ ALU ຜ່ານການປະຕິບັດຫນ້າຢ່າງມີເຫດຜົນຊຶ່ງສາມາດແບ່ງອອກເປັນກຸ່ມດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:

• ກ່ຽວກັບເລກຖານສິບ
• ກ່ຽວກັບເລກຄູ່ສໍາລັບຕົວເລກທີ່ມີຈຸດທີ່ຈະແຈ້ງ;
• ສໍານວນທາງຄະນິດສາດເລກຖານສິບຫົກສໍາລັບເລື່ອນແຍກ;
• ທີ່ຢູ່ຄໍາແນະນໍາແລະແກ້ໄຂ;
• ປະເພດປະຕິບັດງານຢ່າງມີເຫດຜົນ;
• ການປ່ຽນແປງຂອງທົ່ງນາ alphanumeric;
• ເລກຄະນິດສາດພິເສດ.

ຄອມພິວເຕີເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ທັນສະໄຫມສາມາດທີ່ຈະຮັບຮູ້ທັງຫມົດຂອງປະເພດຂ້າງເທິງຂອງກິດຈະກໍາ, ແລະໄມໂຄຄອມພິວບໍ່ມີນີ້ການທໍາງານພື້ນຖານ, ສະນັ້ນວິທີການສະລັບສັບຊ້ອນທີ່ສຸດປະຕິບັດດ້ວຍການເຊື່ອມໂຍງປະຕິບັດຂະຫນາດນ້ອຍ.

ເລກຄະນິດສາດແລະລະບຽບການຢ່າງມີເຫດຜົນ

ການປະຕິບັດທັງຫມົດ ALU ສາມາດແບ່ງອອກເປັນກຸ່ມ.

ການດໍາເນີນງານກ່ຽວກັບເລກລວມພະແນກ, ເວລາ, ໂມດູນການຫັກລົບການຫັກລົບທໍາມະດາແລະນອກຈາກນັ້ນ.

ໂດຍການຫັນຢ່າງມີເຫດຜົນກຸ່ມປະກອບມີເຫດຜົນ "ແລະ" ແລະ "ຫລື", ວ່າແມ່ນ, ໂດຍສົມທົບແລະ disjunction, ແລະການປຽບທຽບຂອງຂໍ້ມູນກ່ຽວກັບຄວາມສະເຫມີພາບ. ຂັ້ນຕອນດັ່ງກ່າວຕາມປົກກະຕິແມ່ນໄດ້ດໍາເນີນຢູ່ໃນຄໍາສັບຕ່າງໆ binary ປະກອບດ້ວຍສຽງຂອງ bits ໄດ້.

ການດໍາເນີນງານກ່ຽວກັບເລກພິເສດປະກອບການປົກກະຕິ, ແລະມີເຫດຜົນທາງຄະນິດສາດການປ່ຽນແປງ. ລະຫວ່າງການປ່ຽນແປງເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນຄວາມແຕກຕ່າງກັນທີ່ສໍາຄັນ. ຖ້າຫາກວ່າການປ່ຽນແປງທີ່ທາງຄະນິດສາດໃນສະຖານທີ່ມີການປ່ຽນແປງຕົວເລກເທົ່ານັ້ນ, ຫຼັງຈາກນັ້ນການຊ່ວຍຂຽນຢ່າງມີເຫດຜົນແມ່ນຕິດກັບ motion ໄດ້.

ແຕ່ລະປະຕິບັດງານ, ເຊິ່ງໃຊ້ເວລາສະຖານທີ່ໂດຍການນໍາໃຊ້ຫນ່ວຍບໍລິການກ່ຽວກັບເລກ, ມີເຫດຜົນ, ອາດຈະໄດ້ຮັບການເອີ້ນວ່າລໍາດັບຂອງການເຄື່ອນໄຫວຢ່າງມີເຫດຜົນ, ປະເພດ, ຊຶ່ງສາມາດອະທິບາຍຢ່າງມີເຫດຜົນ multibit ສໍາລັບຄອມພິວເຕີເອເລັກໂຕຣນິກໄດ້. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ສໍາລັບການຄອມພິວເຕີ binary ໃຊ້ຢ່າງມີເຫດຜົນຄູ່, ແລະອື່ນໆ, ລົງໄປລະບົບອັດຕານິຍົມ.

ຢ່າງແທ້ຈິງທັງຫມົດຂອງການປ່ຽນແປງທາງຄະນິດສາດ, ມີເຫດຜົນມີຕົວຖືກດໍາເນີນການຂອງຕົນເອງແລະຜົນໄດ້ຮັບຜົນຜະລິດກໍາລັງຕີລາຄາເປັນ: ເບິ່ງຊ່ອຍແນ່ bit ກັບສິບຫົກ bits. ການຍົກເວັ້ນພຽງແຕ່ແມ່ນ primitives ເຊັນພະແນກ divs. ຊະນິດຂອງທຸງອະນຸຍາດໃຫ້ການຕີຄວາມຫມາຍຂໍ້ມູນກ່ຽວກັບຜົນຜະລິດຂອງຈໍານວນທັງທີ່ມີເຄື່ອງຫມາຍລົບຫຼືບວກ overflow. ຕາມເຫດຜົນແມ່ນອີງໃສ່ການປ່ຽນແປງຂອງ bits ຂອງໂມດູນທາງຄະນິດສາດ. ທຸງຊາດແມ່ນຖືກຈັດໃສ່ໃນ, ຖ້າຫາກວ່າໄດ້ມີການປ່ຽນແປງທີ່ບໍ່ຄາດຄິດໃນສັນຍະລັກ. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ການເພີ່ມສອງຕົວເລກໃນທາງບວກ, ທ່ານມີເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຮັບຜົນທີ່ມີເຄື່ອງຫມາຍ "+" ເຄື່ອງຫມາຍ. ແຕ່ຖ້າຫາກວ່າມີການປະຕິບັດເຂົ້າໄປໃນຫນ່ວຍງານການຕັ້ງຄ່າເຄື່ອງຫມາຍນ້ອຍ, ແລະຜົນໄດ້ຮັບເປັນຄ່າລົບ, ທຸງ overflow ໄດ້ຖືກກໍານົດ.

ຕາມເຫດຜົນແມ່ນອີງໃສ່ປະຕິບັດ bit ເລກຄະນິດສາດທີ່ບໍ່ໄດ້ລົງ. ທຸງນີ້ແມ່ນເກັບໄວ້ໂດຍລະບົບ, ຖ້າປະຕິບັດທີ່ສ້າງຈາກ bit ສໍາຄັນທີ່ສຸດບໍ່ສາມາດໄດ້ຮັບການລາຍລັກອັກສອນໄດ້. bit ນີ້ ALU ປະສິດທິພາບຫຼາຍໃນເວລາທີ່ນໍາໃຊ້ກັບການຫັນເປັນຕົວແທນ verbose.

ສະຫຼຸບ

ALU ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອປະຕິບັດການຫັນເປັນຢ່າງມີເຫດຜົນແລະເລກໃນໄລຍະຕົວຖືກດໍາເນີນຕ້ອງໃນພາລະບົດບາດທີ່ມັກໃຫ້ບໍລິການຄໍາສັ່ງຫລືຕົວເລກລະຫັດ. ຫຼັງຈາກຂັ້ນຕອນການປະຕິບັດຜົນໄດ້ກັບຄືນໄປອຸປະກອນການເກັບຮັກສາສໍາລັບການນໍາໃຊ້ໃນຄອມພິວເຕີດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້.