Структура алу.

Операнд 2

Операнд 1

Регистры РОН

Операционный блок

Блок признаков

УУ

Флаги

Результат

Классификация алу.

1. По способу организации вычислений:

1. последовательные;

2. параллельные.

2. По способу представления информации:

1. целочисленные;

2. с плавающей запятой;

3. десятичные АЛУ.

3. По виду связи между элементами АЛУ:

1. АЛУ с непосредственными связями;

2. АЛУ с магистральной структурой.

В АЛУ с непосредственными связями назначение отдельных элементов предопределяет их взаимодействие с другими блоками.

В магистральном АЛУ обмен данными между всеми элементами осуществляется по информационной магистрали.

4. По способу построения:

1. универсальные;

2. блочные (функциональные).

В универсальном АЛУ операционной блок реализует небольшой базовый набор преобразований, которые в каждом конкретном случае выполняются в определенной последовательности. Блочные АЛУ- операционный блок содержит несколько блоков, каждый из которых отвечает за определенный вид преобразований, либо за обработку данных определенного вида.

Магистральные алу.

Магистральные АЛУ содержат магистрали двух типов:

1. внутренняя- для обмена данными между элементами, расположенными внутри;

2. внешняя- для взаимодействия с другими устройствами ЭВМ (память, внешние устройства).

3-х магистральное АЛУ.

Аоп1

Адрес

Регистры

Шина В

Шина А

Оп2

Оп1

Регистр 1

Регистр 2

…………..

Регистр N

Блок признаков

Аоп2

Результат

Флаги

Шина С

М

ОП

ВУ

ультиплексор (MUX)- это цифровое устройство, которое обеспечивает передачу сигналов на единственный выход с того входа, номер которого задан в двоичном виде (адрес входа). МUX подключается сразу ко всем регистрам. Шина С выступает также в качестве внешней шины.

Значения операндов, участвующих в преобразовании, располагаются в регистрах, указывая адреса операндов и передают их по внутренним шинам А и В на вход операционного блока. Он выполняет преобразование, результат которого выдается на шину С. В зависимости от расположения приемника результата он будет передаваться либо в ОЗУ или ВУ, либо через демультиплексор записываться в соответствующий регистр.

РОН

А

В

С

Преимущество 3-х магистральной АЛУ- высокая скорость вычислений.

Недостаток- проводники шин занимают большую площадь на микросхеме (15-25%S).

РОН

А

С

БР

БР- буферный регистр.

В этом случае S от 5 до 20%, но будет тратиться больше времени.

АЛУ с одной магистралью.

РОН

БР1

БР2

А

В этом случае S от 3 до 10 %, но большие временные затраты.