Chức Năng Của Hệ Thống Con Alu Là Gì Trong Máy Tính Là Gì, Định Nghĩa Arithmetic Logic Unit (Alu) Là Gì
Sự biệt lập chính thân CPU với ALU là CPU là 1 mạch điện tử xử lý các lệnh để vận hành máy tính trong khi ALU là một hệ thống con của CPU tiến hành các phép toán số học cùng logic Thành phần quan trọng nhất của máy tính là CPU. Nó triển khai các lí giải để đảm bảo hoạt hễ đúng của máy tính. CPU hay có cách gọi khác là bộ xử lý. ALU và CU là các thành phần con bao gồm của CPU. ALU tiến hành các phép toán số học và logic trong những khi CU gửi tín hiệu tinh chỉnh và điều khiển và định thời đến các đơn vị khác và cai quản tài nguyên. CPU phụ thuộc vào đồng hồ đeo tay hệ thống, bộ nhớ, bus dữ liệu và bus địa chỉ cửa hàng để chuyển động bình thường. Tóm lại, CPU là thành phần trung tâm của máy tính trong những lúc ALU là bộ phận con của CPU Các quanh vùng chính được bảo hiểm1. CPU là gì – Định nghĩa, chức năng2. ALU là gì – Định nghĩa, Chức năng3. Mối quan hệ giữa CPU cùng ALU – qua quýt về mối liên kết4. Sự biệt lập giữa CPU cùng ALU – So sánh các điểm biệt lập chính Điều khoản quan lại trọngALU, CPU, Hệ điều hành  CPU là gìCPU là đơn vị chức năng trong máy tính xách tay xử lý toàn bộ các công dụng của thứ tính. Nó bao gồm hai yếu tố chính. Đơn vị Số học và lô ghích (ALU) và Đơn vị Điều khiển (CU). Bộ số học thực hiện các phép tính cùng phép toán logic. CU kiểm soát và điều chỉnh và đồng bộ hóa những tác vụ của máy tính  Hình 1. CPU Đầu tiên, CPU rước lệnh từ cỗ nhớ. Sau đó, nó giải mã các lệnh đó để tìm ra các toán hạng cùng opcode. Cuối cùng, lệnh đó được thực thi. Đơn vị xử lý thực hiện việc thực thi thực tế được hotline là lõi. Một số trong những CPU bao hàm nhiều lõi trong một CPU để tiến hành đồng thời những lệnh hơn. CPU rất có thể xử lý lệnh 32 bit hoặc 64 bit tùy trực thuộc vào kết cấu máy tính. Các khối hệ thống máy tính hiện nay đại có tương đối nhiều CPU tăng tốc độ đo lường và thống kê tổng thể ALU là gìALU là viết tắt của Arithmetic and Logical Unit với là một hệ thống con của CPU. Mục tiêu chính của ALU là triển khai các phép toán số học và logic. Phép cộng, phép trừ, phép phân chia là một trong những ví dụ về những phép toán số học. Các hoạt động logic được sử dụng để search logic của những câu lệnh như đúng hoặc sai ALU cũng được sử dụng vào Đơn vị lốt phẩy hễ (FPU) với Đơn vị xử lý giao diện (GPU)  Hình 2. ALU Hoạt động của phép cộng dễ dàng hai số nguyên bởi ALU như sau. ALU nhấn hai toán hạng số nguyên. Opcode là phép toán được triển khai trên toán hạng. Trong biểu thức toán học tập “4+3”, 4 cùng 3 là toán hạng với dấu + hoặc phép cộng là mã lệnh. Thanh ghi tinh thần yêu cầu tin tức về vận động trước kia hoặc bây giờ của ALU. Vị đó, có những tín hiệu tâm trạng vào với ra mang lại ALU. Sau cuối ALU đã xuất tác dụng là 7 Mối quan hệ giữa CPU và ALUALU là một hệ thống con của CPU. Một CPU gồm thể có khá nhiều ALUSự biệt lập giữa CPU và ALUSự định nghĩaCPU là mạch điện tử trong laptop thực hiện những hướng dẫn của công tác máy tính bằng cách thực hiện tại các thao tác số học, logic, điều khiển và tinh chỉnh và nhập/xuất cơ bản được hướng đẫn bởi các hướng dẫn. ALU là một trong mạch điện tử tiên tiến nhất tổ hợp triển khai các phép toán số học tập và logic trên những toán hạng trong các lệnh của máy tính viết tắt củaCPU là viết tắt của Đơn vị giải pháp xử lý trung tâm trong khi ALU là viết tắt của Đơn vị số học và logic Chức năng chínhCPU xử lý những hướng dẫn quan trọng cho hoạt động thông thường của đồ vật tính. Mặt khác, ALU tiến hành các phép toán số học với logic Trọng trung khu chínhCPU tập trung vào việc triển khai các lý giải kịp thời và triển khai các chức năng đúng đắn đúng thời gian. ALU triệu tập vào toán học cùng suy luận logic Sự kết luậnSự khác biệt giữa CPU với ALU là CPU là một trong những mạch điện tử xử lý những lệnh để quản lý máy tính trong lúc ALU là một hệ thống con của CPU triển khai các phép toán số học và logic. Tóm lại, ALU là một phần con của CPU Biểu diễn thay thế của ALU và những tín hiệu đầu vào và đầu ra của nó, được thể hiện bằng những mũi thương hiệu chỉ vào hoặc thoát ra khỏi ALU, tương ứng. Từng mũi tên đại diện thay mặt cho một hoặc các tín hiệu. Tín hiệu điều khiển và tinh chỉnh nhập từ phía trái và tín hiệu trạng thái thoát ở mặt phải; Trong năng lượng điện toán, một đối kháng vị súc tích số học tập (ALU) là 1 mạch hiện đại số tổ hợp thực hiện các phép toán số học và bit trên các số nhị phân nguyên. <1><2><3> Điều này trái ngược với đơn vị dấu phẩy động (FPU), chuyển động trên những số vệt phẩy động. Nó là khối thiết kế cơ phiên bản của nhiều một số loại mạch năng lượng điện toán, bao hàm bộ cách xử trí trung chổ chính giữa (CPU) của máy tính, FPU và chip xử lý đồ họa (GPU). <4> Đầu vào của ALU là dữ liệu sẽ được vận hành, được hotline là toán hạng với mã cho thấy thêm hoạt động sẽ tiến hành thực hiện; . Trong vô số thiết kế, ALU cũng đều có đầu vào hoặc áp sạc ra trạng thái, hoặc cả hai, truyền tải tin tức về hoạt động trước kia hoặc vận động hiện tại, tương ứng, thân ALU và các thanh ghi trạng thái mặt ngoài Tín hiệuALU có không ít loại lưới nguồn vào và đầu ra, là các dây dẫn năng lượng điện được áp dụng để truyền biểu hiện kỹ thuật số giữa ALU và mạch bên ngoài. Lúc một ALU đã hoạt động, các mạch bên ngoài áp dụng tín hiệu cho các đầu vào ALU và để đáp lại, ALU tạo ra và truyền biểu hiện đến mạch bên phía ngoài thông qua các đầu ra của nó Có thể các bạn quan tâm Một ALU cơ bản có tía bus dữ liệu song song bao gồm hai toán hạng đầu vào (A cùng B) cùng đầu ra hiệu quả (Y). Từng bus dữ liệu là một nhóm biểu lộ truyền một số trong những nguyên nhị phân. Thông thường, phạm vi của bus A, B và Y (số lượng tín hiệu bao hàm mỗi bus) tương đồng nhau với khớp với kích cỡ từ gốc của mạch bên phía ngoài (e. G. , CPU đóng gói hoặc bộ xử lý khác) Đầu vào opcode là một trong bus tuy nhiên song truyền tới ALU một mã chọn lựa hoạt động, là một trong giá trị liệt kê chỉ định hoạt động logic hoặc số học ước muốn sẽ được thực hiện bởi ALU. Kích cỡ opcode (độ rộng bus của nó) xác định số lượng hoạt động lẻ tẻ tối đa nhưng mà ALU rất có thể thực hiện; . Nói chung, opcode ALU rất khác với opcode ngữ điệu máy, tuy vậy trong một vài trường hợp, nó có thể được mã hóa trực tiếp bên dưới dạng ngôi trường bit vào opcode ngữ điệu máy Đầu raCác đầu ra trạng thái là các tín hiệu riêng lẻ không giống nhau truyền sở hữu thông tin bổ sung về kết quả của vận động ALU hiện tại. ALU đa dụng thường có các tín hiệu tâm lý như Thực hiện, truyền tải tác dụng thực hiện tại từ vận động cộng, khoản vay do vận động trừ hoặc bit tràn do vận động dịch gửi nhị phânZero, cho biết thêm tất cả những bit của Y là ngắn gọn xúc tích bằng không Số âm, cho thấy kết trái của một phép tính số học tập là số âm Tràn, cho thấy kết quả của một phép toán số học đã vượt thừa phạm vi số của YTính chẵn lẻ, cho thấy thêm số bit chẵn tốt lẻ vào Y là xúc tích một Sau khi kết thúc mỗi hoạt động của ALU, các tín hiệu đầu ra output trạng thái thường xuyên được lưu giữ trữ trong số thanh ghi phía bên ngoài để chuẩn bị sẵn sàng cho các hoạt động vui chơi của ALU về sau (e. G. , để triển khai số học các độ thiết yếu xác) hoặc để kiểm soát điều hành phân nhánh có điều kiện. Tập hợp những thanh ghi bit giữ trữ những đầu ra trạng thái thường xuyên được coi là một thanh ghi đơn, những bit, được điện thoại tư vấn là "thanh ghi trạng thái" hoặc "thanh ghi mã điều kiện" Đầu vàoCác đầu vào trạng thái cho phép tin báo bổ sung đến ALU khi triển khai một thao tác. Thông thường, đó là một bit "mang vào" độc nhất là phần mang theo được lưu trữ từ hoạt động ALU trước đó Vận hành mạchALU là một mạch xúc tích tổ hợp, nghĩa là cổng output của nó sẽ biến đổi không đồng bộ để đáp ứng với những thay đổi đầu vào. Trong vận động bình thường, những tín hiệu định hình được áp dụng cho tất cả các nguồn vào ALU và khi đủ thời gian (được điện thoại tư vấn là "độ trễ lan truyền") để những tín hiệu truyền qua mạch ALU, kết quả của chuyển động ALU sẽ lộ diện tại ALU . Mạch phía bên ngoài được kết nối với ALU chịu đựng trách nhiệm đảm bảo an toàn tính ổn định của tín hiệu đầu vào ALU trong veo quá trình chuyển động và được cho phép có đủ thời gian để biểu hiện truyền qua ALU trước lúc lấy mẫu tác dụng ALU Nói chung, mạch bên phía ngoài điều khiển ALU bằng phương pháp áp dụng tín hiệu cho nguồn vào của nó. Thông thường, mạch bên phía ngoài sử dụng lô ghích tuần tự nhằm điều khiển buổi giao lưu của ALU, được kiểm soát và điều chỉnh bởi tín hiệu đồng hồ đeo tay có tần số đầy đủ thấp để bảo đảm an toàn đủ thời hạn cho các đầu ra ALU ổn định trong số điều kiện trường hợp xấu nhất Ví dụ: CPU bước đầu thao tác bổ sung ALU bằng cách định tuyến các toán hạng từ mối cung cấp của bọn chúng (thường là các thanh ghi) đến nguồn vào toán hạng của ALU, trong những lúc thiết bị điều khiển đồng thời vận dụng một quý hiếm cho đầu vào opcode của ALU, định cấu hình nó để thực hiện phép cộng. Đồng thời, CPU cũng định tuyến đầu ra hiệu quả ALU tới một thanh ghi đích đang nhận tổng. Những tín hiệu nguồn vào của ALU, được giữ ổn định cho đến đồng hồ tiếp theo, được phép truyền qua ALU và mang đến thanh ghi đích trong khi CPU đợi đồng hồ thời trang tiếp theo. Khi đồng hồ tiếp theo đến, thanh ghi đích sẽ lưu công dụng ALU và do buổi giao lưu của ALU đã ngừng nên các đầu vào ALU rất có thể được tùy chỉnh cho hoạt động ALU tiếp theo Chức năngMột số hàm xúc tích và ngắn gọn số học và bitwise cơ phiên bản thường được ALU hỗ trợ. ALU cơ bản, mục tiêu chung thường bao hàm các chuyển động này trong máu mục của chúng. <1><2><3><5> Các phép tính số họccộng. A với B được tính tổng với tổng xuất hiện tại Y và thực hiệnThêm với có theo. A, B với carry-in được xem tổng cùng tổng mở ra tại Y và carry-outtrừ đi. B bị trừ ngoài A (hoặc ngược lại) và sự khác biệt xuất hiện tại ở Y với thực hiện. Đối với tính năng này, đưa theo thực sự là một chỉ số "mượn". Làm việc này cũng hoàn toàn có thể được áp dụng để đối chiếu độ to của A và B; trừ cùng với mượn. B được trừ khỏi A (hoặc ngược lại) cùng với khoản vay mượn (kết đưa vào) cùng sự khác hoàn toàn xuất hiện ở Y và kết gửi ra (vay ra)Phần bù của nhị (phủ định). A (hoặc B) bị trừ trường đoản cú 0 cùng sự biệt lập xuất bây giờ YTăng. A (hoặc B) được tăng thêm một và giá trị kết quả xuất lúc này Ygiảm. A (hoặc B) bị giảm đi một và giá trị tác dụng xuất lúc này Yđi qua. Tất cả các bit của A (hoặc B) lộ diện không thay đổi tại Y. Thao tác làm việc này hay được thực hiện để khẳng định tính chẵn lẻ của toán hạng hoặc liệu nó bởi 0 giỏi âm hoặc để tải toán hạng vào thanh ghi cỗ xử lý Hoạt động xúc tích bitwise < chỉnh sửa >VÀ. Bit & của A với B mở ra tại YHOẶC. Bit OR của A cùng B mở ra tại YĐộc quyền-HOẶC. XOR bitwise của A cùng B lộ diện tại Yphần bù của Ones. Tất cả các bit của A (hoặc B) được hòn đảo ngược và lộ diện tại YHoạt động dịch rời bit < chỉnh sửa >Các lấy ví dụ như về di chuyển bit mang đến ALUTypeLeft Right dịch rời số học tập 8 bit Trong CPU, một cỗ số học và logic (ALU - Arithmetic xúc tích unit) là 1 trong những mạch điện tử tiến hành phép tính số học cùng logic. Bạn đang xem: Alu là gì trong máy tính ALU (Arthmetic xúc tích và ngắn gọn Unit) là một trong những mạch năng lượng điện tử tiến hành phép tính số học cùng logic. ALU là yếu tắc cơ phiên bản của CPU của một máy vi tính có tính năng thực hiện các phép toán số học với logic sau đó trả lại hiệu quả cho thanh ghi và bộ nhớ.
Nhà toán học tập John von Neumann sáng tạo ra lý thuyết về ALU vào thời điểm năm 1945, lúc viết một báo cáo cho EDVAC. Giai đoạn sơ khai  Ký hiệu Giản vật của ALU Năm 1946, von Neumann phân tích cùng những sinh viên để kiến thiết một chiếc máy vi tính cho Viện nghiên cứu cao cấp Princeton (IAS) ở Princeton, New Jersey. Cùng chiếc laptop IAS đã trở thành tiền thân cho nhiều máy vi tính thế hệ sau. Trong đề xuất, von Neumann phác thảo phần đông thứ đặc biệt quan trọng cần trong thiết bị tính, bao hàm cả ALU. Von Neumann tin rằng một ALU quan trọng cho một máy tính bởi vì máy tính chỉ tính các phép toán bao gồm cộng, trừ, nhân cùng chia. Hệ thống số Một ALU phải xử lí những số sử dụng cùng khung với các mạch điện tử. Đó là hệ nhị phân 0 với 1. Việc biểu diễn những số nghỉ ngơi hệ thập phân bắt buộc đến mười ống phân phối dẫn. Mỗi ALU có một kiến tạo khác nhau, nhưng rất nhiều theo qui tắc mã bù hai. Từ đó, cỗ ALU dễ dàng tính toán những phép cùng và trừ. Hệ thống mã bù hai cho phép phép trừ được thực hiện bằng phương pháp cộng thêm số đối của số trừ vào số bị trừ. Xem thêm: Vía thần tài là gì - tổng hợp những điều thú vị về ngày vía thần tài Tổng quan Đa phần, một phép toán được triển khai bởi một hay những ALU. Một ALU load tài liệu từ những thanh ghi, một cỗ điều khiển. ALU thống kê giám sát rồi lưu công dụng vào một thanh ghi kết quả. Một hệ thống khác sẽ dịch chuyển dữ liệu giữa các thanh ghi và cỗ nhớ. Các phép toán solo giản Một lấy ví dụ như về ALU (2-bit ALU) thực hiện AND, OR, XOR với cộng  Đa số các ALU có thể thực hiện các phép toán sau: -Số nguyên (cộng, trừ, nhân và chia) -Bit ngắn gọn xúc tích (AND, NOT, OR, XOR) -Dịch bit Các phép toán phức tạp Một kỹ sư hoàn toàn có thể thiết kế một ALU để tính toán, tuy nhiên, vấn đề tại phần phép toán những phức tạp, ALU càng đắt, cỗ xử lí càng mập và càng tốn các năng lượng, vân vân. Bởi vậy, những kỹ sư tiếp tục phải thống kê giám sát sao cho cân nặng bằng, hỗ trợ cho bộ xử lí một ALU mạnh dạn đủ để nó chạy nhanh, nhưng không thật phức tạp. Đó được điện thoại tư vấn là software emulation. Vào với Ra Dữ liệu vào ALU được tiến hành trên các operand cùng mã lệnh tự bộ tinh chỉnh chỉ ra phép toán nào sẽ được thực hiện. Dữ liệu tác dụng được xuất ra sau khoản thời gian thực hiện phép toán. Có nhiều xây đắp ALU vẫn tự tạo ra hoặc sinh mã lệnh đk cho dữ liệu vào hoặc ra vào một thanh ghi trạng thái. Các mã lệnh này được dùng làm chỉ thị như carry, tràn số, phân tách cho 0, vân vân. ALU cùng FPU Một cỗ dấu phẩy động (Số thực lốt phẩy động)(FPU - Floating point unit) cũng tiến hành các phép toán giữa hai giá trị, nhưng mà chúng tiến hành dựa trên dạng lốt phẩy động, phức tạp hơn dạng mã bù hai của những ALU thông thường. FPU chứa không ít mạch điện tử phức tạp, và bao hàm cả một trong những ALU. Thường, các ALU thực hiện các phép toán số học tập với dạng số nguyên (như mã bù hai và BCD), vào khi những FPU giám sát và đo lường các dạng tinh vi như bộ dấu phẩy động, số phức, ... Bạn bao gồm Đam Mê Với Vi Mạch giỏi Nhúng - bạn có nhu cầu Trau Dồi Thêm Kĩ Năng Mong hy vọng Có Thêm cơ hội Trong Công Việc Và biến đổi Một Người có mức giá Trị Hơn Bạn Chưa Biết cách thức Nào nhanh lẹ Để Đạt Được ChúngHãy Để shop chúng tôi Hỗ Trợ đến Bạn. SEMICON |
