微型計算機中「運算器」的主要功能是進行算術和邏輯運算。運算器是電腦中處理資料的功能部件,而對資料處理主要包括資料的算術運算和邏輯資料的邏輯操作;因此,實現資料的算術與邏輯運算是運算器的核心功能。運算器由算術邏輯單元(ALU)、累加器、狀態暫存器、通用暫存器組等組成;其中算術邏輯運算單元的基本功能為加、減、乘、除四則運算,與、或、非、異或等邏輯操作,以及移位、求補等操作。
本教學操作環境:windows7系統、Dell G3電腦。
微型計算機中運算器
的主要功能是進行算術和邏輯運算。
運算器:arithmetic unit,電腦中執行各種算術和邏輯運算運算的元件。
運算子由算術邏輯單元(ALU)、累加器、狀態暫存器、通用暫存器群組等組成。算術邏輯運算單元(ALU)的基本功能為加、減、乘、除四則運算,與、或、非、異或等邏輯操作,以及移位、求補等操作。計算機運作時,運算器的操作和操作種類由控制器決定。運算器處理的資料來自記憶體;處理後的結果資料通常會送回記憶體,或暫時寄存在運算器中。與Control Unit共同組成了CPU的核心部分。
運算器是電腦中處理資料的功能部件。對資料處理主要包括資料的算術運算和邏輯資料的邏輯運算。因此,實現對資料的算術與邏輯運算是運算器的核心功能。
運算子的基本功能是完成對各種資料的加工處理,例如算術四則運算,與、或、求反等邏輯運算,算術和邏輯移位操作,比較數值,變更符號,計算主存位址等。運算器中的暫存器用於暫時保存參加運算的資料和運算的中間結果等。運算器中也要設定對應的部件,用來記錄一次運算結果的特徵情況,如是否溢出,結果的符號位,結果是否為零等。計算機所採用的運算器類型很多,從不同的角度分析,就有不同的分類方法。從小數點的表示形式可分為定點運算器和浮點運算器。定點運算器只能做定點數運算,特徵是機器數所表示的範圍較小,但結構較簡單。浮點運算器功能較強,既能對浮點數,又能對定點數進行運算,其數的表示範圍很大,但結構相當複雜。從進位制方面分為二進位運算器和十進位運算器。一般電腦都採用二進位運算器,隨著電腦廣泛應用於商業和資料處理,越來越多的機器都擴充十進位運算的功能,使運算器既能完成二進位的運算,也能完成十進位運算。計算機中運算元需要具有完成多種運算操作的功能,因而必須將各種演算法綜合起來,設計一個完整的運算元件。
效能指標
1、機器字長
機器字長是指參與運算的資料的基本位數。它決定了暫存器、運算元和資料匯流排的位數,因而直接影響硬體的價格。字長標誌著計算精度。為協調精度與造價,並滿足多方面的要求,許多計算機允許變字長計算,例如半字長、全字長和雙倍字長等。由於數和指令碼都放在主記憶體中,因而字長與指令碼長度往往有一個對應關係,字長也就影響到指令系統功能的強弱。電腦字長從 4 位元、8 位元、16 位元、32 位元到 64 位元不等。機器字長可包含一個或多個位元組。用於科學計算的機器,為了確保精度,需要較長的字長;用於資料處理、工業控制的機器,字長為 16 位元或 32 位元就能滿足要求。
2、運算速度
它是電腦的主要指標之一。計算機執行不同的運算和操作所需的時間可能不同,因而對運算速度有不同的計算方法。一般常用平均速度,即在單位時間內平均能執行的指令條數來表示,如某計算機運算速度為100 萬次/秒,就是指該機在一秒鐘內能平均執行100萬條指令(即1MIPS)。有時也採用加權平均法(即根據每種指令的執行時間以及該指令佔全部操作的百分比進行計算)求得的等效速度表示。
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