Proiect Unitatea Aritmetico-Logica

Unitatea aritmetico-logica (UAL sau ALU)

Cel care a propus conceptul de unitate aritmetico logic (ALU) este matematicianul John Von Neumann (modelul von Neumann) în 1945, considerând ca orice computer va avea de executat operatii matematice de baza (adunare, scadere, înmultire, împartire) deci calculatorul trebuie sa contina componente specializate pentru aceste operatii. Cu alte cuvinte calculatorul are ca sarcina principala executia programelor utilizatorilor. Programul este adus în starea de a putea fi executat de calculator cu ajutorul compilatoarelor limbajelor de programare. Acestea prelucreaza instructiunile programului sursa sintactic si semantic, le transforma în program obiect care la rândul lui este prelucrat rezultând programul executabil. Acest program executabil este în limbaj masina, limbajul pe care îl “(re)cunoaste” procesorul

ALU este un circuit digital care efectueaza o operatie aritmetica (adunare, scadere, etc.) si operatii logice (AND, OR, XOR) între doua numere. ALU este unitatea de baza a constructiei unui procesor indiferent daca acesta este procesorul unui calculator personal sau un simplu ceas digital. Placile grafice, placile de sunet, CD-playere, televizoarele HDTV (High Definition TV) contin la rândul lor circuite ALU.

Unitatea aritmetico-logica (ALU)

Reprezinta ansamblul de circuite electronice prin care se realizeaza prelucrarea datelor cerute prin intructiuni sau comenzi. Prelucrarea se prin operatii aritmetice, logice si de comparare. Fiecare circuit este specializat sa realizeze una din operatiile de baza.

Unitatea de logică aritmetică este responsabilă de executarea operaţiilor ca adunarea, scăderea, mutarea (la stânga sau la dreapta într-un registru) şi de operaţiile logice. Mutarea datelor într-un registru se mai numeşte 'shifting'- transferare.

UAL executa toate operatile aritmetce si logice din calculator, iar rezultatele sunt depuse in memorie sau trimise la unitatea de iesire pentru a fi furnizate in exterior. O unitate aritmetica - logica poate fi reprezentata prin simbolul din figura 1

Fig.1 Unitatea aritmetico-logica

unde

OP1,OP2 sunt cei doi operanzi reprezentati fiecare pe n biti;

REZ este rezultatul operatiei, de asemenea reprezentat pe n biti;

COP este codul de selectie a (codul operatiei), reprezentat pe m biti, deci se pot codifica in total 2m operatii diferite.

Schema UAL 8 biti

UAL poate fi conectat intr-un sistem de calcul cu celelalte unitati functionale in diferite moduri.

Putem folosi registrul acumulator.