Fungsi Operasi Logika Aritmatik

LancangKuning.com - Aritmatik logika unit ( ALU ) adalah sirkuit elektronik digital kombinasional yang melakukan operasi aritmatika dan bitwise pada bilangan biner integer . Ini berbeda dengan unit floating-point (FPU), yang beroperasi pada angka floating point . ALU adalah blok bangunan mendasar dari banyak jenis sirkuit komputasi, termasuk unit pemrosesan pusat (CPU) komputer, FPU, dan unit pemrosesan grafis (GPU). Satu CPU, FPU atau GPU bisa berisi beberapa logika unit aritmatik.

Input ke ALU merupakan data yang akan dioperasikan, disebut operan , dan kode yang mengindikasikan operasi yang akan dilakukan; output ALU adalah hasil dari operasi yang dilakukan. Dalam banyak desain, ALU juga memiliki input atau output status, atau keduanya, yang menyampaikan informasi tentang operasi sebelumnya atau operasi saat ini, masing-masing, antara ALU dan register status eksternal.

Baca juga :  Tempat Wisata di Pekanbaru

ALU memiliki beragam jaring input dan output, yang merupakan konduktor listrik yang digunakan untuk mengirimkan sinyal digital antara ALU dan sirkuit eksternal. Ketika ALU beroperasi, sirkuit eksternal menerapkan sinyal ke input ALU dan, sebagai tanggapan, ALU menghasilkan dan menyampaikan sinyal ke sirkuit eksternal melalui outputnya.

Data

ALU dasar memiliki tiga bus data paralel yang terdiri dari dua operan input ( A dan B ) dan output hasil ( Y ). Setiap bus data adalah sekelompok sinyal yang menyampaikan satu bilangan integer biner. Biasanya, lebar bus A, B dan Y (jumlah sinyal yang terdiri dari masing-masing bus) identik dan cocok dengan ukuran kata asli dari sirkuit eksternal (misalnya, CPU enkapsulasi atau prosesor lainnya).

Kode Sandi

Input opcode adalah bus paralel yang menyampaikan kepada ALU kode pemilihan operasi, yang merupakan nilai yang disebutkan yang menentukan operasi aritmatika atau juga logika yang diinginkan untuk dilakukan oleh logika init aritmatik.

Ukuran opcode (lebar busnya) menentukan jumlah maksimum operasi berbeda yang dapat dilakukan ALU; misalnya, opcode empat-bit dapat menentukan hingga enam belas operasi ALU yang berbeda. Umumnya, opcode ALU tidak sama dengan opcode bahasa mesin , meskipun dalam beberapa kasus opcode ALU dapat langsung dikodekan sebagai bidang bit dalam opcode bahasa mesin.

Status

• Output

Keluaran status adalah berbagai sinyal individu yang menyampaikan informasi tambahan tentang hasil operasi ALU saat ini. ALU serba guna umumnya memiliki sinyal status seperti:

Carry-out , yang membawa carry yang dihasilkan dari operasi penambahan, pinjaman yang dihasilkan dari operasi pengurangan, atau bit overflow yang dihasilkan dari operasi shift biner.

Baca juga : Cara Kerja Rangkaian Logika Kombinasional

Nol , yang menunjukkan semua bit Y adalah logika nol.

Negatif , yang menunjukkan hasil operasi aritmatika negatif.

Overflow , yang menunjukkan hasil operasi aritmatika telah melampaui rentang numerik Y.

Parity , yang menunjukkan apakah jumlah bit genap atau ganjil dalam Y adalah logika satu.

Pada akhir setiap operasi ALU, sinyal output status biasanya disimpan dalam register eksternal untuk membuatnya tersedia untuk operasi ALU di masa depan (misalnya, untuk menerapkan aritmatika presisi ganda ) atau untuk mengendalikan percabangan bersyarat . Kumpulan register bit yang menyimpan keluaran status sering diperlakukan sebagai register tunggal, multi-bit, yang disebut sebagai "register status" atau "register kode kondisi".

• Masukan Input

Input status memungkinkan informasi tambahan disediakan untuk ALU saat melakukan operasi. Biasanya, ini adalah bit "carry-in" tunggal yang merupakan carry-out yang disimpan dari operasi ALU sebelumnya.

• Fungsi

Sejumlah fungsi aritmatika dan logika bitwise dasar umumnya didukung oleh ALU. ALU dasar untuk tujuan umum biasanya memasukkan operasi ini dalam repertoarnya:

• Operasi aritmatika

Tambahkan : A dan B dijumlahkan dan jumlahnya muncul pada Y dan pelaksanaan.

Tambahkan dengan carry : A, B dan carry-in dijumlahkan dan jumlahnya muncul pada Y dan carry-out.

Kurangi : B dikurangkan dari A (atau sebaliknya) dan perbedaannya muncul pada Y dan pelaksanaan. Untuk fungsi ini, pelaksanaan secara efektif merupakan indikator "pinjaman". Operasi ini juga dapat digunakan untuk membandingkan besaran A dan B; dalam kasus seperti itu keluaran Y dapat diabaikan oleh prosesor, yang hanya tertarik pada bit status (terutama nol dengan negatif) yang diciptakan dari operasi.

Baca juga : Tempat Wisata di Riau

Kurangi dengan pinjam : B dikurangkan dari A (atau sebaliknya) dengan pinjam (carry-in) dan selisihnya muncul di Y dan carry-out (pinjam).

Dua komplemen (negate) : A (atau B) dikurangkan dari nol dan perbedaannya muncul di Y.

Increment : A (atau B) bertambah satu dan nilai yang dihasilkan muncul di Y.

Decrement : A (atau B) berkurang satu dan nilai yang dihasilkan muncul di Y.

Lewati : semua bit A (atau B) tampak tidak dimodifikasi di Y. Operasi ini biasanya digunakan untuk menentukan paritas operan atau apakah itu nol atau negatif, atau untuk memuat operan ke dalam register prosesor.

• Operasi logika bitwise

AND : bitwise AND dari A dengan B muncul di Y.

ATAU : bitwise ATAU dari A dengan B muncul di Y.

Exclusive-OR : bitor XOR A dengan B timbul di Y.

Pelengkap satu : seluruh bit A (atau B) terubah juga timbul pada Y.(Fykral)