Введення
схема обчислювальний алгоритм
Електронні обчислювальні машини (ЕОМ) є універсальними технічними засобами автоматизації обчислювальних робіт, тобто вони здатні вирішувати будь-які завдання, пов'язані з перетворенням інформації. Проте підготовка завдань до вирішення на ЕОМ була і залишається дотепер досить трудомістким процесом, що вимагає від користувачів у багатьох випадках спеціальних знань і навичок. Арифметико-логічний пристрій (АЛП) виконує арифметичні і логічні операції над числовими даними. Основною частиною АЛУ є операційний автомат, до складу якого входять суматори, лічильники, регістри, логічні перетворювачі та ін. АЛУ щораз перенастраивается на виконання чергової операції. Результати виконання окремих операцій зберігаються для подальшого використання на одному з регістрів АЛУ або записуються в пам'ять.
Дані можуть бути представлені в прямому і зворотному кодах. Зворотний код - метод обчислювальної математики lt; # justify gt; 1. Арифметико-логічні пристрої ЕОМ
Призначення, склад і структура
Арифметико-логічний пристрій - центральна частина процесора, виконує арифметичні і логічні операції.
АЛУ реалізує важливу частину процесу обробки даних. Вона полягає у виконанні набору простих операцій. Операції АЛУ підрозділяються на три основні категорії: арифметичні, логічні та операції над бітами. Арифметичною операцією називають процедуру обробки даних, аргументи і результат якої є числами (додавання, віднімання, множення, ділення.). Логічною операцією іменують процедуру, що здійснює побудову складного висловлювання (операції І, АБО, НЕ). Операції над бітами зазвичай мають на увазі зрушення.
АЛУ складається з регістрів, суматора з відповідними логічними схемами і елемента керування виконуваним процесом. Пристрій працює відповідно до повідомляються йому іменами (кодами) операцій, які при пересиланні даних потрібно виконати над змінними, міститься в регістр.
Арифметико-логічний пристрій функціонально можна розділити на дві частини:
1. мікропрограмного пристрій (пристрій управління), що задає послідовність мікрокоманд (команд);
2. операційне пристрій (АЛП), в якому реалізується задана послідовність мікрокоманд (команд).
Рисунок 1 - Структурна схема арифметико-логічного пристрою
Структурна схема АЛУ та її зв'язок з іншими блоками машини показані в додатку 1. До складу АЛУ входять регістри Рг1 - Рг7, в яких обробляється інформація, яка надходить з оперативної чи пасивної пам'яті N1, N2, ... NS; логічні схеми, що реалізують обробку слів по мікрокомандами, що надходять з пристрою керування.
Закон переробки інформації задає мікропрограма, яка записується у вигляді послідовності мікрокоманд A1, A2, ..., Аn - 1, An. При цьому розрізняють два види мікрокоманд: зовнішні, тобто такі мікрокоманд, які надходять в АЛУ від зовнішніх джерел і викликають у ньому ті чи інші перетворення інформації (на рис. 1 мікрокоманд A1, A2, ..., Аn), і внутрішні, які генеруються в АЛУ і впливають на мікропрограмного пристрій, змінюючи природний порядок проходження мікрокоманд. Наприклад, АЛУ може генерувати ознаки залежно від результату обчислень: ознака переповнення, ознака негативного числа, ознака рівності 0 всіх розрядів числа ін. На рис. 1 ці мікрокоманд позначені р1, p2, ..., рm.
Результати обчислень з АЛУ передаються по кодовою шинам записи в1, в2, ..., уs, в ОЗУ. Функції регістрів, що входять в АЛУ:
· Рг1 - суматор (або суматори) - основний регістр АЛУ, в якому утворюється результат обчислень;
· Рг2, РгЗ - регістри доданків, співмножників, діленого або дільника (залежно від виконуваної операції);
· Рг4 - адресний регістр (або адресні регістри), призначений для запам'ятовування (іноді й формування) адреси операндів і результату;
· РДБ - k індексних регістрів, вміст яких використовується для формування адрес;
· Рг7 - i допоміжних регістрів, які за бажанням програміста можуть бути акумуляторами, індексними регістрами або використовуватися для запам'ятовування проміжних результатів.
Частина операційних регістрів є програмно-доступною, тобто вони можуть бути адресовані в команді для виконання операцій з їх вмістом. До них відносяться: суматор, індексні регістри, деякі допоміжні регістри.
Решта регістри програмно-недоступні, так як вони не можуть бути адресовані в програмі. Операційні пристрої можна класифікувати по виду оброблюваної інформації, за способом обробки інформації та логічній структурі.
...
