Полным вычитателем называется устройство, реализующее операцию вычитания одноразрядных чисел с учетом заема из предыдущего разряда. Таблица истинности

Устройство управления. Проводит вторичную дешифрацию кодов команды, определяет операцию, выполняемую в арифметико-логическом устройстве.

Набор выполняемых операций

Важно знать, какие операции должно исполнять АЛУ для того, чтобы обладать функциональной полнотой. Как правило, хватает четырех:

Обращение к памяти устройства для чтения или записи информации.

Декремент/инкремент.

Сравнение. Здесь реализуется возможность условного перехода.

Остановка функционирования устройства.

Если мы обратимся к первым арифметико-логическим устройствам, то увидим, что количество выполняемых ими операций ограничивалось 16-ю. Современные АЛУ способны выполнять сотни! Кстати, число операций и сегодня является важнейшей характеристикой данных устройств.

Операция сложения

Функционально арифметико-логическое устройство будет состоять из Регистра 1, Регистра 2, сумматора и схемы управления.

Теперь распишем арифметическую операцию по тактам:

Значение операнда № 1, участвующего в операции сложения, поступает в Регистр 1 по кодовой шине.

Значение операнда № 2, участвующего в операции сложения, поступает в Регистр 2 по кодовой шине.

Соответственно, по кодовой шине инструкций в схему управления поступает инструкция по выполнению данной операции.

Данные из регистров уходят в сумматор. Далее схема управления уже дает команду на выполнение сложения.

Результат по произведенной операции уходит в Регистр 1.

Результат операции арифметико-логического устройства далее поступает в результирующий блок.

• Операция вычитания
• Давайте рассмотрим выполнение еще одной простой арифметической операции:
• Значение операнда № 1, принимающего участие в операции вычитания, проходит в Регистр 1 по кодовой шине.
• Значение операнда № 2, принимающего участие в операции вычитания, проходит в Регистр 2 по кодовой шине.
• Инструкция по выполнению данного алгоритма выводится по кодовой шине инструкций к схеме управления.
• Происходит переформирование положительного числа в отрицательное схемой управления.
• Результат такого преобразования операнда идет далее в сумматор.
• Сумматор выполняет сложение данных чисел.
• Результат операции поступает в Регистр 1.
• Результат операции вычитания отправляется в результирующий блок.
• Операции в устройстве
• И еще одна тема напоследок. Мы должны помнить, что все операции,выполняемые в АЛУ, - логические. Их можно разделить на следующие категории:
• Индексной арифметики.
• Десятичной арифметики.
• Специальной арифметики.
• Двоичной арифметики для значений с фиксированной точкой.
• Двоичной, шестнадцатеричной арифметики для значений с плавающей точкой.
• Над алфавитно-цифровыми полями.
• Над логическими кодами.
• Арифметико-логическое устройство - основная часть процессора любого компьютера. Было разработано еще в середине прошлого века прославленным фон Нейманом. Призвано исполнять простые арифметические и логические операции в компьютере. Сегодня существует большое количество разновидностей АЛУ, что видно из множества представленных классификаций данных устройств.

• Микропроце́ссор — процессор (устройство, отвечающее за выполнение арифметических, логических операций и операций управления, записанных в машинном коде), реализованный в виде одной микросхемы[1] или комплекта из нескольких специализированных микросхем[2] (в отличие от реализации процессора в виде электрической схемы на элементной базе общего назначения или в виде программной модели).
• Почти одновременно появились три проекта по созданию микропроцессора: Central Air Data Computer (CADC) в Garrett AiResearch (1968), TMS 1000 в Texas Instruments (1971) и 4004 в Intel (1971).
• Первые микропроцессоры применялись в электронных калькуляторах, в них использовалась двоично-десятичная арифметика 4-битных слов. Вскоре их стали встраивать и в другие устройства, например, терминалы, принтеры и различную автоматику. Доступные 8-битные микропроцессоры с 16-битной адресацией позволили в середине 1970-х годов создать первые бытовые микрокомпьютеры.

• В состав микропроцессора входят: арифметико-логическое устройство, блок управления и синхронизации, запоминающее устройство, регистры, шины передачи данных и команд[5].
• Некоторые авторы относят к микропроцессорам только устройства, реализованные строго на одной микросхеме. Такое определение расходится как с академическими источниками[6], так и с коммерческой практикой (например, варианты микропроцессоров Intel и AMD в корпусах типа SECC и подобных, такие, как Pentium II, были реализованы на нескольких микросхемах).
• В настоящее время, в связи с очень незначительным распространением процессоров, не являющихся микропроцессорами, в бытовой лексике термины «микропроцессор» и «процессор» практически равнозначны.
• В то же время, микропроцессор обычно не имеет интегрированных в микросхему устройств ввода-вывода, таймеров и других периферийных устройств, чем отличается от микроконтроллера.
• Основные характеристики микропроцессоров: тактовая частота, кэш память, дополнительные инструкции, разрядность, архитектура, количество ядер. История развития микропроцессоров, главные фирмы-производители. Разработка программы работы с массивом.