Mi az a számtani egység?

Az aritmetikai egység, más néven aritmetikai logikai egység (ALU), a központi feldolgozó egység (CPU) alkotóeleme.Ezt gyakran a CPU „motorjának” nevezik, mivel lehetővé teszi a számítógép számára, hogy matematikai számításokat végezzen, például összeadást, kivonást és szorzást.Az ALU logikai műveleteket is végez, mint például a „és” vagy, „vagy” és „nem”.Az aritmetikai egység a regisztrációs tömbtel együtt működik, amely az adatokat tartalmazza ezen műveletek bármelyikének feldolgozásakor.Az aritmetikai egység számos összekapcsolt elemből áll, amelyeket meghatározott feladatok elvégzésére terveztek.Más processzorok aritmetikai egységgel rendelkezhetnek a rögzített pont-műveletek kiszámításához, és egy másik AU a lebegőpontos számítások kiszámításához.Egyes PC -knek van egy külön chipje, amelyet numerikus koprocesszornak hívnak.Ez a koprocesszor úszópontos egységet tartalmaz a lebegőpontos operandusok feldolgozására.A koprocesszor növeli a számítógép működési sebességét, mivel a Coprocessor képes a számítás gyorsabb és hatékonyabb végrehajtására.

A műveletek akkor kerülnek feldolgozásra, amikor az adatokat a számtani logikai egységbe töltik be az egyik CPU bemeneti vagy processzor regiszteréből.A regiszter a számítógép általános memóriakészülékének része, amely adatokat tárol.Az ezekben a nyilvántartásokban szereplő adatok sokkal gyorsabban kerülnek le, mint a többi tárolóhelyről.A vezérlőegység a CPU belső működésének része, és az utasításokat továbbítja a számtani vezérlőegységre.Az utasítások általában több részből állnak.Általában van egy működési kód, legalább egy operandus, és bizonyos esetekben egy formátumkód.

A működési kód, vagy az OPCODE utasítja a számtani logikai egységet, amelyen a művelet végrehajtására szolgál.Az operandusok megmondják az ALU -nak, hogy hol található az adatok, és a cím, ahol az információkat le lehet szerezni.Megvan a különféle funkciók is, amelyeket a számításokhoz kell használni, például kivonás vagy logikai összehasonlítás.A formátumkódot általában a műveleti kóddal használják, és tájékoztathatja az ALU lebegőpontos vagy rögzített pont-utasító szót.

A számtani logikai egység által végzett tipikus feladatok közé tartozik az összeadás és kivonás, a szorzás és az osztás, valamint a logikai tesztek.Az ALU összehasonlításokat és bitváltási műveleteket is végez.A bitváltás az a folyamat, amely a számítógép által kezelt legkisebb információmennyiség (bit) mozgatásához kapcsolódik.A biteket csoportosítják, hogy 32–64 bites szavakat képezzenek.

Az aritmetikai egységek gyakorlatilag bármilyen számítás elvégzésére megtervezhetők.A bonyolultabb műveletekhez drágább Alus szükséges.Ezek a számtani egységek általában nagyobbak, és több helyet és energiát igényelnek.A kisebb aritmetikai egységek elvégezhetik a számítást, de hosszabb időt vesz igénybe a végrehajtás befejezése a képlet feldolgozásához kapcsolódó több lépés miatt.