Hablar de equipos informáticos es como si no tuviera fin. Con varios cambios y mejoras en la forma en que funciona el sistema, también se obtienen funciones informáticas más efectivas y eficientes.
En esta ocasión, discutiremos y describiremos uno de los equipos de cómputo que también juega un papel vital, el nombre del componente es ALU o comúnmente conocido como ALU. Unidad aritmética lógica.
De los muchos componentes de soporte que existen en una computadora, tal vez la mayoría de la gente nunca haya oído hablar del nombre ALU. Es natural que algunas personas no lo sepan o incluso nunca hayan oído hablar de él, pero detrás de eso hay una función muy importante y la discutiremos esta vez junto con los circuitos en la ALU.
Definición de ALU
Antes de discutir más profundamente sobre el significado de ALU, es necesario saber que cada componente de una computadora realiza su propia función y está integrado en un sistema informático, incluida la ALU. Ya debe saber que en la CPU hay varios tipos de componentes de soporte. Todos los procesos que están en la CPU se pasan al componente de salida. Por lo tanto, el daño a uno de los componentes de soporte también puede tener un gran impacto en su computadora.
La definición de ALU es uno de los componentes de la CPU que funciona para llevar a cabo sus funciones de acuerdo con las órdenes del cerebro de la computadora, a saber, la propia CPU. Como su nombre lo indica, este dispositivo se concentra más en funciones aritméticas y funciones lógicas.
Una función aritmética es una función que conduce a operaciones matemáticas como la suma, la resta, la suma sin signo y otras. Mientras que el propósito de la función lógica en sí misma se usa a menudo para operar lógico AND, OR, XOR y otros, otros.
Función ALU
Se ha explicado anteriormente que el componente ALU o Aritmética y Lógica La unidad se enfoca más en las funciones básicas de operaciones aritméticas y funciones lógicas. Para realizar la tarea de operaciones matemáticas, la ALU involucra un circuito especial llamado sumador.
Debido a que está hecho específicamente para el proceso de cálculo aritmético, este circuito sumador a menudo se denomina circuito combinacional aritmético. Hay varios tipos, a saber, Half Adder que se usa para sumar dos bits, Full Adder que puede sumar tres bits y el último es Parallel Adder que puede sumar muchos bits. Una explicación más detallada se encuentra a continuación:
1. Media víbora
El circuito de medio sumador es la base para sumar números binarios con solo dos bits, a menudo también llamado sumador incompleto. Un ejemplo de la operación es que si se suman A = 0 y B = 1, el resultado (Suma) es 0. En este caso, el medio sumador tiene 2 entradas, a saber, A y B, y tiene una salida, a saber, S o Suma y CY o Realizar (valor de transferencia). Esto también se aplica a otras operaciones aritméticas.
2. Sumador completo
Al igual que Half Adder, para Full Adder, el proceso de sumar dos números también se convierte primero en un número binario. Cada posición en el bit se suma. La forma en que funciona también es casi similar a Full Adder, y la salida consiste en Sum y el exceso de bits (Carry Out).
3. Sumador paralelo
Para el sumador paralelo, el circuito se compone de medio sumador en el bit menos significativo (LSB) y el siguiente bit consiste en un circuito de sumador completo. El proceso de suma se lleva a cabo a partir de Bit menos significativo (LSB) y luego llegan al bit más significativo (MSB).
Otra tarea del componente ALU es tomar decisiones operativas lógicas de acuerdo con las instrucciones emitidas por el programa. Esta operación lógica involucra dos componentes de comparación como igual a (=), no igual a (≠), mayor que (>), mayor que igual a (≥), menor que (<), menor que igual a (< ). Todas estas tareas desempeñan un papel importante en el uso de todas las operaciones informáticas básicas.
Circuito en ALU
Hablando del circuito en la ALU, enfatizamos más en la comprensión de las estructuras que existen en este componente de soporte. Que sea una parte de la CPU no significa que la ALU funcione sola. Todavía queda la parte más pequeña del componente ALU, y esta es la parte más vital de un sistema.
El papel de la ALU y otros componentes en la CPU (procesador)
Se ha explicado anteriormente que la ALU tiene 2 funciones principales, a saber, realizar cálculos aritméticos y realizar funciones lógicas básicas. También se ha explicado que como parte del componente CPU, la ALU no funciona sola. Un componente llamado Unidad de Control (CU) que está en el procesador dará el comando primero.
Además de la Unidad de Control, también hay registros, y cada comando o comando dado por la Unidad de Control debe estar de acuerdo con los comandos en el registro. Los registros son partes de la memoria del microprocesador a las que se puede acceder a alta velocidad. Si el registro da una orden para calcular la suma, la computadora automáticamente hará lo mismo.
Después de pasar por el proceso de cálculo en la ALU, se forma el siguiente resultado o comando, que también tiene la forma de un registro. Además de ser un registro, la salida o resultado de la ALU también tiene la forma de una bandera que generalmente se usa como una indicación o para decirnos en detalle la condición del procesador (desbordamiento o no). Esto también se aplica a otras funciones aritméticas u operaciones lógicas.
Básicamente, el circuito ALU solo consta de compuertas AND y OR y un circuito sumador completo. Al principio, la ALU podía operar 4 métodos computacionales básicos, a saber, suma, resta, multiplicación y división. Sin embargo, siguiendo el desarrollo de funciones, también fomenta mejoras en otros componentes básicos, incluida la ALU.
