Welche logischen Operationen kann der Operator ausführen?

Der Rechner ist in der Lage, arithmetische und logische Operationen durchzuführen. Die Grundfunktion der Recheneinheit besteht darin, die Verarbeitung verschiedener Daten abzuschließen, wie z. B. die vier arithmetischen Operationen, logische Operationen wie UND, ODER und Negation, arithmetische und logische Schiebeoperationen, das Vergleichen von Werten, das Ändern von Symbolen und das Berechnen von Hauptspeicheradressen , usw. Die Recheneinheit ist eine funktionale Komponente im Computer, die Daten verarbeitet. Die Datenverarbeitung umfasst hauptsächlich arithmetische Operationen an Daten und logische Operationen an logischen Daten. Daher ist die Durchführung arithmetischer und logischer Operationen an Daten die Kernfunktion der Recheneinheit.

Die Betriebsumgebung dieses Tutorials: Windows 7-System, Dell G3-Computer.

Der Rechner ist in der Lage, arithmetische und logische Operationen durchzuführen.

Recheneinheit: Recheneinheit, eine Komponente in einem Computer, die verschiedene arithmetische und logische Operationen ausführt.

Die Recheneinheit besteht aus einer arithmetischen Logikeinheit (ALU), einem Akkumulator, einem Statusregister, einer Allzweckregistergruppe usw. Die Grundfunktionen der Arithmetic Logic Unit (ALU) sind die vier Rechenoperationen Addition, Subtraktion, Multiplikation und Division, logische Operationen wie AND, OR, NOT und XOR sowie Operationen wie Shift und Komplement. Bei laufendem Computer werden die Operationen und Operationsarten der Recheneinheiten von der Steuerung bestimmt. Die vom Bediener verarbeiteten Daten stammen aus dem Speicher; die verarbeiteten Ergebnisdaten werden in der Regel an den Speicher zurückgesendet oder im Bediener zwischengespeichert. Zusammen mit der Control Unit bildet es den Kernbestandteil der CPU.

Recheneinheit ist eine Funktionskomponente in einem Computer, die Daten verarbeitet. Die Datenverarbeitung umfasst hauptsächlich arithmetische Operationen an Daten und logische Operationen an logischen Daten. Daher ist die Implementierung arithmetischer und logischer Operationen auf Daten die Kernfunktion der Recheneinheit.

Die Grundfunktion der Recheneinheit besteht darin, die Verarbeitung verschiedener Daten abzuschließen, wie z. B. die vier arithmetischen Operationen, logische Operationen wie AND, OR und Negation, arithmetische und logische Verschiebungsoperationen, das Vergleichen von Werten, das Ändern von Symbolen und die Hauptberechnung Speicheradressen usw. .

Die Register im Betreiber dienen der vorübergehenden Speicherung der an der Operation beteiligten Daten und der Zwischenergebnisse der Operation. Im Operator sollten auch entsprechende Komponenten eingerichtet werden, um die Eigenschaften eines Operationsergebnisses aufzuzeichnen, z. B. ob es überläuft, das Vorzeichenbit des Ergebnisses, ob das Ergebnis Null ist usw.

Betrieb der Recheneinheit

Addierer

Ein-Bit-Volladdierer:

Si=Ai⊕Bi⊕CiCi+1=AiBi+(Ai⊕Bi)Ci
Verzögerte Operation: UND-Gatter, ODER Gatter 1T; Das Ergebnis ist die Addition von A und B. Wenn M = 1 ist, wird jede Ziffer der B-Zahl um 1 XOR-invertiert und dann mit dem Übertrag 1 des niedrigsten Bits kombiniert. Das Ergebnis ist A + (- B) = A-B

Festkomma-Multiplikation

In einem Festkomma-Computer lautet die Operationsregel für die Multiplikation zweier durch Originalcodes dargestellter Zahlen: Das Vorzeichenbit des Produkts wird durch die XOR-Operation der Vorzeichenbits erhalten der beiden Zahlen, und der numerische Teil des Produkts ist das Produkt der beiden positiven Zahlen.

Da serielle Multiplikatoren abgeschafft wurden, werden im Folgenden nur noch parallele Multiplikatoren eingeführt. Der Schlüssel zum parallelen Multiplikator besteht darin, schnell n*n Bitprodukte zu erzeugen und diese dann zu addieren, um n+n-1 Spaltensummen zu erzeugen.

Parallelmultiplikator:

Der erste Schritt besteht darin, n

n Bitprodukte parallel zu berechnen, für die n

n UND-Gatter benötigt werden.

Der zweite Schritt besteht darin, n*(n-1) Volladdierer zur Berechnung zu verwenden Spalte und.

Indirekte Komplementmultiplikationsoperation

Da die Daten im Computer in Form von Komplementcode vorliegen, müssen wir bei der Komplementmultiplikationsoperation die einfache Austauschoperation zwischen Komplementcode und Originalcode berücksichtigen

Durch Komplement Der Code Berechnet direkt die Operation des Originalcodes:

Das Komplement einer positiven Zahl bleibt unverändert, und das Komplement einer negativen Zahl ist gleich dem ersten wahren Wert 1, der von rechts angetroffen wird, mit Ausnahme des Vorzeichenbits 1 ändert sich zu 0 und 0 ändert sich zu 1.

Die Idee der Komplementschaltung:

Wenn das Vorzeichenbit 0 ist, bleiben die Daten unverändert.

Wenn das Vorzeichenbit 1 ist, bleibt das Vorzeichenbit unverändert und die Datenbits werden von der linken Seite negiert lowbit(x) außer dem Vorzeichenbit

Die in Reihe geschalteten ODER-Gatter übernehmen nacheinander die Zahlen aus den niederwertigen Bits und geben das letzte ODER-Gatter zu einem bestimmten Zeitpunkt auf 1 aus Diesmal sind der ODER-Gatter-Ausgang und die nachfolgenden ODER-Gatter-Ausgänge alle 1. Der Ausgang des ODER-Gatters jeder Stufe wird mit dem Freigabeanschluss E UND-verknüpft. Wenn der Freigabeanschluss E=1 ist, ist es einfacher, ihn direkt über den Ausgang des ODER-Gatters zu steuern. Der Ausgang des UND-Gatters ist mit dem XOR-Gatter verbunden. Wenn das ODER-Gatter 1 und E=1 ist, führt das XOR-Gatter die Negationsfunktion aus. Wenn das Freigabeende 0 ist, sind die XOR-Gatter auf allen Ebenen alle 0 und führen keine Umkehrfunktion aus, dh alle Bits bleiben unverändert. Daher kann das Vorzeichenbit der Terminierungsnummer aktiviert werden.

Indirekter Komplementmultiplikator, das heißt, die beiden Zahlen werden zuerst durch den Vorkomplementgenerator in den Originalcode umgewandelt, dann durch den Multiplikator geleitet und dann wird das Ergebnis durch den Nachkomplementgenerator in den Komplementcode umgewandelt.

Direkte Komplement-Multiplikationsoperation

Gemäß dieser Funktion können wir einen Addierer mit negativem Gewicht als Eingabe entwerfen, um einen direkten Komplement-Parallelmultiplikator zu konstruieren. Entsprechend der Anzahl der Eingangsanschlüsse mit negativem Gewicht kann es in vier Arten von Addierern unterteilt werden: 0, 1, 2 und 3. Der mit einem Hybridaddierer konstruierte Parallelmultiplikator sieht wie folgt aus:

Weitere Informationen zu diesem Thema finden Sie in der Spalte „FAQ“!

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