Die Hauptfunktion der Recheneinheit im Mikrocomputer besteht darin, Folgendes auszuführen: arithmetische Operationen und logische Operationen. Die Recheneinheit ist eine Komponente im Computer, die verschiedene Rechenoperationen und logische Operationen ausführt. Die Grundfunktion der Recheneinheit besteht darin, die Verarbeitung verschiedener Daten abzuschließen, beispielsweise die vier Rechenoperationen, logische Operationen wie UND, ODER Negation, arithmetische und logische Verschiebungsoperationen, Vergleich von Werten, Vorzeichenwechsel usw.
Die Hauptfunktion der Recheneinheit im Mikrocomputer besteht darin, arithmetische Operationen und logische Operationen auszuführen.
Recheneinheit: Recheneinheit, eine Komponente in einem Computer, die verschiedene arithmetische und logische Operationen ausführt. Zu den Grundoperationen der Recheneinheit gehören die vier Rechenoperationen Addition, Subtraktion, Multiplikation und Division, logische Operationen wie AND, OR, NOT und XOR sowie Operationen wie Verschiebungen, Vergleiche und Übertragungen auch Arithmetische Logikeinheit (ALU) genannt.
Die Recheneinheit besteht aus einer arithmetischen Logikeinheit (ALU), einem Akkumulator, einem Statusregister, einer Allzweckregistergruppe usw. Die Grundfunktionen der Arithmetic Logic Unit (ALU) sind die vier Rechenoperationen Addition, Subtraktion, Multiplikation und Division, logische Operationen wie AND, OR, NOT und XOR sowie Operationen wie Shift und Komplement. Bei laufendem Computer werden die Operationen und Operationsarten der Recheneinheiten von der Steuerung bestimmt. Die vom Bediener verarbeiteten Daten stammen aus dem Speicher; die verarbeiteten Ergebnisdaten werden in der Regel an den Speicher zurückgesendet oder im Bediener zwischengespeichert. Zusammen mit der Control Unit bildet es den Kernbestandteil der CPU.
Die Grundfunktion der Recheneinheit besteht darin, die Verarbeitung verschiedener Daten abzuschließen, wie z. B. die vier arithmetischen Operationen, logische Operationen wie AND, OR und Negation, arithmetische und logische Verschiebungsoperationen, das Vergleichen von Werten, das Ändern von Symbolen und die Hauptberechnung Speicheradressen usw. .
Die Register im Betreiber dienen der vorübergehenden Speicherung der an der Operation beteiligten Daten und der Zwischenergebnisse der Operation. Im Operator sollten auch entsprechende Komponenten eingerichtet werden, um die Eigenschaften eines Operationsergebnisses aufzuzeichnen, z. B. ob es überläuft, das Vorzeichenbit des Ergebnisses, ob das Ergebnis Null ist usw.
Es gibt viele Arten von Recheneinheiten, die in Computern verwendet werden. Aus verschiedenen Perspektiven betrachtet gibt es unterschiedliche Klassifizierungsmethoden. Die Dezimalpunktdarstellung kann in Festkomma-Arithmetik und Gleitkomma-Arithmetik unterteilt werden.
Die Festkomma-Recheneinheit kann nur Festkomma-Zahlenoperationen durchführen. Ihr Merkmal ist, dass der durch Maschinenzahlen dargestellte Bereich kleiner, aber die Struktur einfacher ist.
Die Gleitkomma-Recheneinheit hat eine starke Funktion. Sie kann sowohl mit Gleitkommazahlen als auch mit Festkommazahlen arbeiten. Ihr Zahlendarstellungsbereich ist groß, aber die Struktur ist recht komplex.
In Bezug auf das Übertragssystem ist es in Binärrechner und Dezimalrechner unterteilt. Im Allgemeinen verwenden Computer binäre Recheneinheiten. Da Computer in der Geschäfts- und Datenverarbeitung weit verbreitet sind, erweitern immer mehr Maschinen die Funktion der Dezimalarithmetik, sodass die Recheneinheiten sowohl binäre als auch dezimale Operationen ausführen können.
Die Recheneinheit im Computer muss in der Lage sein, eine Vielzahl von Rechenoperationen auszuführen. Daher müssen verschiedene Algorithmen integriert werden, um eine vollständige Rechenkomponente zu entwerfen.
Leistungsindikatoren
1. Maschinenwortlänge
Die Maschinenwortlänge bezieht sich auf die grundlegende Anzahl der an der Operation beteiligten Datenbits. Es bestimmt die Anzahl der Register, Operatoren und Datenbusse und wirkt sich somit direkt auf den Preis der Hardware aus. Die Wortlänge gibt die Rechengenauigkeit an. Um Genauigkeit und Kosten zu koordinieren und verschiedenen Anforderungen gerecht zu werden, ermöglichen viele Computer die Berechnung variabler Wortlängen, z. B. halbe Wortlänge, volle Wortlänge, doppelte Wortlänge usw. Da sowohl Zahlen als auch Befehlscodes im Hauptspeicher abgelegt werden, besteht häufig ein entsprechender Zusammenhang zwischen der Wortlänge und der Befehlscodelänge. Die Wortlänge beeinflusst auch die Stärke der Befehlssystemfunktion. Computerwortgrößen variieren zwischen 4, 8, 16, 32 und 64 Bit. Die Maschinenwortlänge kann aus einem oder mehreren Bytes bestehen. Maschinen, die für wissenschaftliche Berechnungen verwendet werden, erfordern eine längere Wortlänge, um die Genauigkeit sicherzustellen; für Maschinen, die für die Datenverarbeitung und industrielle Steuerung verwendet werden, kann eine Wortlänge von 16 oder 32 Bit die Anforderungen erfüllen.
2. Betriebsgeschwindigkeit
Es ist einer der Hauptindikatoren des Computers. Die Zeit, die Computer für die Durchführung verschiedener Berechnungen und Operationen benötigen, kann unterschiedlich sein. Daher gibt es unterschiedliche Berechnungsmethoden für die Berechnungsgeschwindigkeit. Die Durchschnittsgeschwindigkeit wird im Allgemeinen als die durchschnittliche Anzahl von Anweisungen ausgedrückt, die pro Zeiteinheit ausgeführt werden können. Beispielsweise beträgt die Betriebsgeschwindigkeit eines Computers 1 Million Mal/Sekunde, was bedeutet, dass der Computer durchschnittlich 1 Million Anweisungen in einer Sekunde ausführen kann (d. h. 1MIPS). Manchmal wird auch die gewichtete Durchschnittsmethode verwendet (d. h. basierend auf der Ausführungszeit jeder Anweisung und dem Prozentsatz der Anweisung an allen Operationen berechnet), um die entsprechende Geschwindigkeitsdarstellung zu erhalten
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