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算术逻辑部件

时间:2020-04-23 02:46:41

英文简称ALU。在计算机中执行加、减、乘、除等算术运算和执行与、或、非、异或等逻辑操作以及执行比较、移位、传送等操作的部件。最简单的二进制定点ALU的结构如下图所示。累加器AC和数据寄存器DR中的数据可通过加法器FA完成加或减操作。加或减的结果可止送、左斜送(左移)、右斜送(右移)至AC。在执行乘法时,MQ寄存器中存放乘数,DR寄存器中存放被乘数;执行除法时,MQ作为商寄存器,DR作为除数寄存器。执行逻辑操作时,若封锁加法器的进位,即可达到求二个数的或;若在加法器的输入或输出端增设一些门电路,即可实现其他逻辑操作。控制与计数电路接收各种运算指令,并控制ALU的操作及其执行顺序。随着算法的改进,应用范围的扩大,集成电路的发展以及并行流水技术的采用,使得ALU的结构远比上图所示要复杂得多。有些计算机把执行算术运算和逻辑操作的功能分为由两个独立的部件来执行。有的计算机根据不同算法又把算术运算部件分为执行整数运算的、浮点加减的、浮点乘除的若干独立单元,以求能同时运算,提高部件的运算速度。虽然它们的结构复杂了,功能增强了,基本电路增多了,但在半导体工业发达的条件下,它们仍可集成在一个芯片上,甚至仅占芯片的一部分。