Fungsi dan sirkuit ALU pada CPU

Berbicara tentang perangkat komputer memang seperti tidak ada habisnya. Anda juga bisa mendapatkan fungsi komputer yang lebih efektif dan efisien dengan melakukan berbagai perubahan dan perbaikan pada cara kerja sistem Anda.

Manfaatkan kesempatan ini untuk berdiskusi dan membahas salah satu perangkat komputer yang memegang peranan penting. Nama komponen tersebut disebut ALU, atau biasa disebut dengan ALU. Satuan logika aritmatika..

Dari sekian banyak komponen pendukung yang ada pada komputer anda, kemungkinan besar belum pernah mendengar yang namanya ALU. Wajar jika sebagian orang belum mengetahui atau belum pernah mendengarnya, namun ada fungsi yang sangat penting di baliknya, dan kali ini saya akan menjelaskannya bersama rangkaian ALU.

Definisi ALU

Sebelum kita mendalami pengertian ALU, perlu kita ketahui bahwa setiap komponen pada komputer menjalankan fungsinya masing-masing dan terintegrasi ke dalam sistem komputer yang memuat ALU tersebut. Perlu Anda ketahui bahwa CPU memiliki berbagai jenis komponen pendukung. Kemudian semua proses di CPU diteruskan ke komponen output. Oleh karena itu, kerusakan salah satu komponen pendukung dapat berdampak signifikan pada komputer Anda.

Pengertian ALU adalah sebagai berikut: Salah satu komponen CPU yang berfungsi untuk menjalankan misinya sesuai dengan instruksi dari otak komputer, yaitu CPU itu sendiri. Sesuai dengan namanya, perangkat ini berfokus pada fungsi aritmatika dan logika.

Fungsi aritmatika adalah fungsi yang mengarah pada operasi matematika seperti penambahan, pengurangan, dan penambahan tidak bertanda. Tujuan dari fungsi logika itu sendiri sering digunakan untuk memanipulasi logika AND, OR, XOR, dan sebagainya.

fungsi ALU

Komponen atau komponen ALU telah dijelaskan sebelumnya Aritmatika dan logika Unit ini berfokus pada fungsi dasar operasi aritmatika dan fungsi logika.ALU berisi sirkuit khusus yang dipanggil untuk melakukan tugas matematika. penambah..

Rangkaian penambah ini sering disebut sebagai rangkaian kopling aritmatika karena dibuat khusus untuk proses perhitungan aritmatika. Ada beberapa jenis. Half adder digunakan untuk menambahkan 2 bit, full adder mampu menambahkan 3 bit, dan terakhir parallel adder mampu menambahkan banyak bit. Penjelasan lebih rinci diberikan di bawah ini.

1. Setengah penambah

Rangkaian setengah penambah adalah dasar untuk menambahkan bilangan biner dengan hanya dua bit, sering disebut sebagai penambah tidak lengkap. Dalam operasi contoh, menjumlahkan A = 0 dan B = 1 menghasilkan hasil (Jumlah) 0. Dalam hal ini, penjumlah setengah memiliki dua input, A dan B, dan output S atau Sum dan CY. bawa (Transfer nilai). Hal yang sama berlaku untuk operasi aritmatika lainnya.

2. Penambah penuh

Seperti penjumlah setengah, penambah penuh juga pertama-tama mengubah proses penambahan dua angka menjadi angka biner. Setiap posisi dalam bit dijumlahkan. Cara operasinya hampir sama dengan full adder, dan outputnya terdiri dari Sum dan excess bit (carry out).

3. Penjumlah paralel

Untuk penambah paralel, rangkaian terdiri dari setengah penambah paling tidak signifikan (LSB) dan bit berikutnya terdiri dari rangkaian penambah penuh. Proses totalnya adalah Lesi sedikit (LSB) Kemudian bit paling signifikan (MSB) tercapai.

Tugas lain dari komponen ALU adalah membuat keputusan operasi logis sesuai dengan instruksi program yang dikeluarkan. Operasi logika ini mengandung dua komponen perbandingan: sama (=), tidak sama (≠), lebih besar dari (>), lebih besar dari (≥), kurang dari (<), kurang dari (<), dan seterusnya. .. Semua tugas ini memainkan peran utama dalam penggunaan semua operasi komputer dasar.

sirkuit ALU

Saat membahas rangkaian ALU, penekanannya adalah pada pemahaman struktur yang ada pada komponen pendukung yang satu ini. Ini tidak berarti bahwa ALU bekerja sendiri sebagai bagian dari CPU. Bagian terkecil dari komponen ALU masih ada, yang merupakan bagian terpenting dari sistem.

Peran ALU dan komponen lainnya dalam CPU (prosesor)

Saya sebutkan sebelumnya bahwa ALU memiliki dua fungsi utama: melakukan perhitungan aritmatika dan melakukan fungsi logika dasar. Dijelaskan pula bahwa sebagai bagian dari komponen CPU, ALU tidak bekerja sendiri.Komponen bernama Unit kontrol (CU) Yang di prosesor mengeluarkan perintah terlebih dahulu.

Selain control unit juga terdapat register, dan semua perintah atau perintah yang diberikan oleh control unit harus sesuai dengan perintah yang ada di register. Register adalah bagian dari memori mikroprosesor yang dapat diakses dengan kecepatan tinggi. Jika register memberikan perintah untuk menghitung jumlah, komputer akan melakukan hal yang sama secara otomatis.

Setelah menjalankan proses perhitungan di ALU, maka akan terbentuk hasil atau perintah sebagai berikut: Ini juga merupakan format daftar. Keluaran atau hasil dari ALU tidak hanya berupa register, tetapi juga berupa flag yang biasa digunakan untuk merinci keadaan prosesor (dengan atau tanpa overflow). Ini juga berlaku untuk fungsi aritmatika atau operasi logika lainnya.

Pada dasarnya rangkaian ALU hanya terdiri dari gerbang AND, gerbang OR, dan rangkaian penambah penuh. Awalnya, ALU dapat beroperasi pada empat metode perhitungan dasar: penambahan, pengurangan, perkalian, dan pembagian. Namun, mengikuti perkembangan fitur, juga memfasilitasi peningkatan komponen dasar lainnya, termasuk ALU.