Vad är en aritmetisk enhet?

Den aritmetiska enheten, även kallad aritmetisk logikenhet (ALU), är en del av den centrala bearbetningsenheten (CPU). Det kallas ofta "motorn" för CPU eftersom den gör att datorn kan utföra matematiska beräkningar, såsom tillägg, subtraktion och multiplikation. ALU utför också logikoperationer, som "och", "eller," och "inte." Den aritmetiska enheten fungerar tillsammans med registergruppen, som innehåller data, när man bearbetar någon av dessa operationer. Den aritmetiska enheten består av många sammankopplade element som är utformade för att utföra specifika uppgifter.

Vissa centrala bearbetningsenheter består av två komponenter, en aritmetisk enhet och en logisk enhet. Andra processorer kan ha en aritmetisk enhet för att beräkna fast punktoperationer och en annan AU för beräkning av flytande punktberäkningar. Vissa datorer har ett separat chip som kallas den numeriska coprocessorn. Denna coprocessor innehåller en flytpunktsenhet för bearbetning av flytande punktoperander. CoprocEssor ökar datorns driftshastighet på grund av samarbetsförmågan att utföra beräkning snabbare och mer effektivt.

operationer behandlas när data laddas in i den aritmetiska logikenheten från en av CPU: s ingångs- eller processorregister. Registret är en del av datorns övergripande minnesapparat som lagrar data. Uppgifterna i dessa register kan hämtas mycket snabbare än från andra lagringsplatser. Kontrollenheten är en del av CPU: s interna arbete och överför instruktionerna till den aritmetiska styrenheten. Instruktionerna består vanligtvis av flera delar. Generellt finns det en operationskod, minst en operand och i vissa fall en formatkod.

Operationskoden, eller opcode, instruerar den aritmetiska logikenheten på vilken operation som ska köras. Operander berättar ALU var uppgifterna är belägna och tilläggens där informationen kan hämtas. Den har också de olika funktionerna som ska användas i beräkningarna, såsom subtraktion eller en logikjämförelse. Formatkoden används vanligtvis med driftskoden och kan informera ALU: s flytande punkt eller fastpunktsmaskininstruktionsord.

Typiska uppgifter som utförs av aritmetisk logikenhet inkluderar tillägg och subtraktion, multiplikation och uppdelning och logiska test. ALU utför också jämförelser och bitskiftande operationer. Bitskiftning är processen som är involverad i att flytta de minsta mängder information (bit) som hanteras av datorn. Bitar grupperas för att bilda ord från 32 till 64-bitars i storlek.

aritmetiska enheter kan utformas för att utföra praktiskt taget alla beräkningar. Dyrare ALUS behövs för mer komplexa operationer. Dessa aritmetiska enheter är vanligtvis större och kräver mer utrymme och kraft. Mindre aritmetiska enheter kan utföra beräkningen, men det tar längre tid att slutföra Than körde på grund av de flera stegen som är involverade i att bearbeta formeln.