рацій АЛУ є однією з основних його характеристик.
Так як АЛУ є закінченим у функціональному відношенні пристроєм, то на нього поширюються загальні закономірності технічних систем. Тому в складі АЛУ в загальному випадку можна виділити чотири групи вузлів, що відповідають основним системним процесам: зберігання, передачі, перетворення, управління.
До вузлів зберігання в АЛУ відносяться:
· регістри, що забезпечують зберігання операндів, проміжних і остаточних результатів;
· тригери, що дозволяють зберігати різні ознаки результатів або будь-які допоміжні біти.
У деяких випадках регістри АЛУ утворюють блок реєстрової пам'яті, а тригери (звані також прапорцями) об'єднуються в регістр стану.
До вузлів передачі, наявними в АЛУ, відносяться:
· шини, що з'єднують окремі блоки АЛП;
· блоки вентилів (схем І)
· мультиплексори, що забезпечують виконання передачі за обраним напрямом і в потрібний момент часу.
До групи вузлів перетворення можуть ставитися:
· суматори, що виконують в ряді випадків кілька різних мікрооперацій;
· схеми виконання логічних операцій, іноді поєднувані з суматора;
· схеми корекції, наприклад, для операцій десяткової арифметики;
· схеми зсуву (сдвігатель);
· перетворювачі кодів, службовці для отримання зворотних або додаткових кодів;
· лічильники, використовувані для допоміжних перетворень;
· для підрахунку числа циклів в циклічних операціях.
До вузлів керування можна віднести:
· блок управління АЛУ (якщо такий є окремо);
· дешифратори керуючих сигналів (кодів);
· схеми формування логічних умов (ознак);
· для організації розгалужень у вбудоване виконання операцій.
Звичайно, слід враховувати, що будь-який поділ, класифікація мають елемент умовності і можна знайти достатньо прикладів, коли один вузол можна віднести до різних груп, Зокрема, у розглянутому випадку мультиплексори і блоки вентилів можна віднести як до вузлам передачі, так і до вузлів управління, так як вони дозволяють або забороняють передачу.
Арифметичне-логічний пристрій включає вузли перерахованих груп, з'єднані тим чи іншим способом в деяку структуру. Структурні схеми АЛУ можуть бути різними, що визначається різницею принципів їх побудови.
Крім набору операцій та структурної організації, АЛУ характеризуються ще рядом показників. До них відносяться розрядність оброблюваних чисел (кодів), часи виконання різних операцій або, іноді, усереднене швидкодія, наявність додаткових функціональних можливостей типу контролю правильності виконання операцій, стійкості до відмов, а також конструктивні характеристики, такі як габарити, енергоспоживання, надійність і ін.
1.2 Класифікація АЛУ
У процесорах сучасних ЕОМ використовуються різні по своїй організації АЛП. Ці відмінності обумовлені функціональним призначенням АЛУ, способами реалізації операцій, вимогами по швидкодії та ін. Основні характерні особливості того чи іншого АЛУ можна віднести до однієї з трьох груп: особливості оброблюваної інформації, організації виконання операцій і структурної організації. Розглянемо ці групи кілька докладніше. Оброблювана в АЛУ інформація являє собою або чисельні, або логічні величини (і ті й інші можуть мати різну організацію). Як відомо, чисельні величини в ЕОМ представляються по-різному. Це проявляється, в основному, у використовуваних формах представлення даних, системах числення, розрядності, застосовуваних кодах. За цими ознаками АЛУ можна розділити наступним чином. За формою представлення чисел: АЛУ з фіксованою комою; АЛУ з плаваючою комою; АЛУ з фіксованою і плаваючою комами (універсальні). Причому в рамках кожного подання є деякі відмінності, що тягнуть за собою особливості процедур виконання операцій або структури АЛП. Так, числа з фіксованою комою можуть бути представлені у вигляді цілих або у вигляді дрібних чисел, менших одиниці. Це позначається на особливостях виконання операцій множення і ділення. Числа з плаваючою комою можуть мати мантиссу і порядок (ціле зі знаком) або мантиссу і характеристику (зміщений порядок), що впливає на процедури обробки порядків.
Крім того, слід також згадати наявність та інших форм представлення, використовуваних у калькуляторах: так звана автоматична кома, при якій положення коми в результаті операції визначається кількістю розрядів дробової частини чис...
