Практическая работа №4 Численно-логические основы организации компьютера

---

Практическая работа № 4 
Численно–логические основы организации компьютера 
Цель: Изучение элементов логических операций. Закрепление 
полученных знаний на практике. 
Теоретическая часть 
 
Арифметико–логическое 
устройство (АЛУ) — 
блок 
процессора, который под управлением устройства управления 
служит 
для 
выполнения 
арифметических 
и 
логических 
преобразований (начиная от элементарных) над данными, 
называемыми в этом случае операндами. Разрядность операндов 
обычно называют размером или длиной машинного слова. 
Обобщённая блок–схема арифметико–логического устройства 
(АЛУ) (рис 4.1). Стрелками указаны входные и выходные слова. 
Флаги — признаки (например, результата сравнения операндов) 
выполнения предыдущей операции (вход) и результата выполнения 
текущей операции (выход). В одноместных операциях таких, 
например, как инверсия битов слова или битовый сдвиг второй 
операнд (B) не участвует в операции. Слово команды указывает 
необходимую операцию. 
Рисунок 4.1 – Обобщённая блок–схема арифметико–логического устройства 
Одноразрядное двоичное бинарное (двухоперандное) АЛУ с 
бинарным 
(двухразрядным) 
выходом 
может 
выполнять 

---

до 256 двоичных бинарных (двухоперандных) функций (операций) с 
бинарным (двухразрядным) выходом. 
Арифметико–логическое устройство в зависимости от 
выполнения функций можно разделить на две части: 
микропрограммное устройство (устройство управления), 
задающее последовательность микрокоманд (команд); 
операционное устройство, в котором реализуется заданная 
последовательность микрокоманд (команд). 
В состав арифметико–логического устройства условно 
включаются регистры Рг
1
— Рг
7
, которые служат для обработки 
информации, поступающей из оперативной или пассивной памяти 
N
1
, N
2
, … N
S
и логические схемы, которые используются для 
обработки слов по микрокомандам, поступающим из устройства 
управления. 
Различают два вида микрокоманд: внешние — такие 
микрокоманды, которые поступают в АЛУ от внешних источников 
и вызывают в нём преобразование информации и внутренние — те, 
которые генерируются в АЛУ и оказывают влияние на 
микропрограммное устройство, изменяя таким образом нормальный 
порядок следования команд. 
Типовые функции регистров, входящих в арифметико–
логическое устройство: 
Рг
1
— аккумулятор (или аккумуляторы) — главный регистр 
АЛУ, в котором образуется результат вычислений; 
Рг
2
, Рг
3
— регистры операндов (слагаемого, сомножителя, 
делителя, делимого и других) в зависимости от выполняемой 
операции; 
Рг
4
— 
регистр 
адреса 
(или 
адресные 
регистры), 
предназначенные для запоминания (бывает, что формирования) 
адреса операндов результата; 
Рг
6
— k индексных регистров, содержимое которых 
используется для формирования адресов; 
Рг
7
— l вспомогательных регистров, которые по желанию 
программиста могут быть аккумуляторами, индексными регистрами 
или использоваться для запоминания промежуточных результатов.