算术逻辑单元(ALU)(算术逻辑单元alu)

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算术逻辑单元(ALU)

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算术逻辑单元(ALU),是中央处理器CPU的一部分,用以计算机指令集中的执行算术与逻辑操作。某些处理器中,将ALU切分为两部分,即算术单元(AU)与逻辑单元(LU)。某些处理器包含一个以上的AU,如,一个用来进行定点操作,另一个进行浮点操作。(个人计算机中,浮点操作有时由被称为数字协处理器的浮点单元完成)。

  通常而言,ALU具有对处理器控制器、内存及输入输出设备的直接读入读出权限。输入输出是通过总线进行的。输入指令包含一个指令字,有时被称为机器指令字,其中包括

操作码,单个或多个操作数,有时还会有格式码;操作码指示ALU机要执行什么操作,在此操作中要执行多少个操作数。比如,两个操作数可以进行比较,也可以进行加法操作。

格式码可与操作码结合,告知这是一个定点还是浮点指令;输出包括存放在存储寄存器中的结果及显示操作是否成功的设置。如操作失败,则在机器状态字中会有相应的状态显示

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  通常,输入操作数、操作数、累加和以及转换结果的存储位置都在ALU中。在算术单元中,乘除操作是通过一系列的加减运算得到的。在机器码中有多种方式用以表示负数。

在逻辑单元中,每次执行16个可能的逻辑运算中的一个。  

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  ALU的设计是处理器设计中的关键部分。目前仍在不断研究如何提高指令的处理速度。

关键词:算术单元逻辑