วันเสาร์ที่ 14 มีนาคม พ.ศ. 2552

บทที่ 3 - การคำนวณทางคณิตศาสตร์ หน่วยประมวลผลทางคณิตศาสตร์และตรรกะ (ALU)

การคำนวณทางคณิตศาสตร์
หน่วยประมวลผลทางคณิตศาสตร์และตรรกะ (ALU)
หน่วยประมวลผลทางคณิตศาสตร์และตรรกะ
ALU เป็นส่วนประกอบที่เป็นอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้พื้นฐานทางดิจิตอลลอจิก ทำหน้าที่ประมวลผลในคอมพิวเตอร์ทั้งทางด้านคณิตศาสตร์และตรรกะ โดยซีพียูจะมี ALU ประกอบอยู่ภายในซีพียู โดยซีพียูจะใช้งาน ALU ร่วมกับหน่วยควบคุม (Control Unit) รีจิสเตอร์ หน่วยความจำ และอุปกรณ์อินพุต/เอาต์พุต
ALU
การเปลี่ยนเป็นค่าตรงข้าม
ใช้ sign-and-magnitude
+21 = 00010101
-21 = 10010101 sign-and-magnitude
ใช้ 2’s complement
+21 = 00010101 2’s complement
= 11101010 กลับค่าแต่ละบิต
+ 1
-21 = 11101011
การบวกและการลบ
ใช้ 2’s complement
- ใช้หลัก a-b = a+(-b)
- ไม่คิดตัวทด และค่าสูงสุดไม่เกินของจำนวนบิต
การบวกและการลบ
ใช้ 1’s complement

- ถ้ามีตัวทดเกิดขึ้น จะนำไปบวกเข้ากับค่าผลลัพธ์ที่ได้
การคูณ
จำนวนเต็มไม่มีเครื่องหมาย
- ตั้งตัวคูณให้ตำแหน่งขวาสุดตรงกับตัวตั้ง
- ผลคูณย่อยที่เกิดขึ้นตำแหน่งขวาสุดให้ตรงตัวคูณ
- นำผลคูณย่อยมารวมกัน
- จำนวนเต็มมีเครื่องหมาย (บวก)
- จำนวนเต็มมีเครื่องหมาย (ลบ)
การหาร
-การบวกและลบเลขทศนิยม
- การตรวจสอบค่า 0
- การปรับเลขชี้กำลังให้เท่ากัน
- ทำการบวกหรือลบค่าของจำนวนนั้น (Mantissa)
- ปรับให้อยู่ในรูปแบบทั่วไป
การคูณเลขทศนิยม
- โฟลว์ชาร์ตแสดงการคูณเลขทศนิยม (Z <--X x Y)
การหารเลขทศนิยม
- โฟลว์ชาร์ตแสดงการคูณเลขทศนิยม (Z <--X / Y)
Haft Adder และ Full Adder
- ตารางค่าความจริงของการบวกเลข 2 บิต และวงจรสำหรับการบวกเลข 2 บิต
- ตารางค่าความจริงการบวกเลข 3 บิต (2 บิตและมีตัวทด) และสัญลักษณ์ Full Adder
- วงจร Full Adder ที่เกิดจาก Haft Adder 2 ตัว
Ripple-Carry Adder
- Ripple-Carry Adder (ขนาด 4 บิต)
- ตัวบวกขนาด 16 บิตที่เกิดจากการเรียงต่อกันของ Ripple-Carry Adder 4 ตัว

Ripple-Borrow Subtractor
- ตัวลบขนาด 16 บิตที่เกิดจากการเรียงต่อกันของ Ripple-Borrow Subtractor 4 ตัว

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น