Hvad er en aritmetisk enhed?

Den aritmetiske enhed, også kaldet den aritmetiske logiske enhed (ALU), er en komponent i den centrale behandlingsenhed (CPU).Det omtales ofte som "motoren" på CPU'en, fordi den giver computeren mulighed for at udføre matematiske beregninger, såsom tilføjelse, subtraktion og multiplikation.Alu udfører også logiske operationer, som "og" "eller" og "ikke."Den aritmetiske enhed fungerer sammen med registerarrayet, der indeholder data, når du behandler en af disse operationer.Den aritmetiske enhed består af mange sammenkoblede elementer, der er designet til at udføre specifikke opgaver.

Nogle centrale behandlingsenheder består af to komponenter, en aritmetisk enhed og en logisk enhed.Andre processorer kan have en aritmetisk enhed til beregning af faste punktoperationer og en anden AU til beregning af flydende beregninger.Nogle pc'er har en separat chip kendt som den numeriske coprocessor.Denne coprocessor indeholder en flydepunktsenhed til behandling af flydende operander.Coprocessoren øger computerens driftshastighed på grund af coprocessorens evne til at udføre beregning hurtigere og mere effektivt.

Operationer behandles, når data indlæses i den aritmetiske logikenhed fra en af CPU's input- eller processorregistre.Registeret er en del af computerens samlede hukommelsesapparat, der gemmer data.Dataene indeholdt i disse registre kan hentes meget hurtigere end fra andre lagringssteder.Kontrolenheden er en del af CPU's interne arbejde og transmitterer instruktioner til den aritmetiske kontrolenhed.Instruktionerne består typisk af flere dele.Generelt er der en driftskode, mindst en operand og i nogle tilfælde en formatkode.

Operationskoden eller opcode instruerer den aritmetiske logiske enhed, som drift skal udføres på.Operanderne fortæller ALU, hvor dataene er placeret, og adressen, hvor informationen kan hentes.Det har også de forskellige funktioner, der skal bruges i beregningerne, såsom subtraktion eller en logisk sammenligning.Formatkoden bruges typisk med driftskoden og kan informere Alu Floating-Point eller fastpunktsinstruktionsordet.

Typiske opgaver udført af aritmetisk logisk enhed inkluderer tilføjelse og subtraktion, multiplikation og opdeling og logiske tests.ALU udfører også sammenligninger og bit skiftende operationer.Bit skift er den proces, der er involveret i at flytte de mindste mængder information (bit), der håndteres af computeren.Bits grupperes sammen for at danne ord fra 32 til 64-bit i størrelse.

Aritmetiske enheder kan designes til at udføre praktisk talt enhver beregning.Dyrere Alus er nødvendige for mere komplekse operationer.Disse aritmetiske enheder er normalt større og kræver mere plads og strøm.Mindre aritmetiske enheder kan udføre beregningen, men det vil tage længere tid at gennemføre udførelsen på grund af de flere trin, der er involveret i behandlingen af formlen.