運(yùn)算器
(1)運(yùn)算器的組成
運(yùn)算器的基本功能是完成對(duì)各種數(shù)據(jù)的加工處理,即數(shù)據(jù)的算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算。運(yùn)算器由算術(shù)邏輯單元、累加器、狀態(tài)寄存器、通用寄存器組等組成。
運(yùn)算器包括寄存器、執(zhí)行部件和控制電路三個(gè)部分。運(yùn)算器中的寄存器用于I臨時(shí)保存參加運(yùn)算的數(shù)據(jù)和運(yùn)算的中間結(jié)果等。執(zhí)行部件包括一個(gè)加法器和各種類(lèi)型的輸入輸出門(mén)電路?刂齐娐钒凑找欢ǖ臅r(shí)間順序發(fā)出不同的控制信號(hào),使數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)相應(yīng)的門(mén)電路進(jìn)人寄存器或加法器,完成規(guī)定的操作。
運(yùn)算器主要由算術(shù)邏輯部件、通用寄存器組和狀態(tài)寄存器組成。
•算術(shù)邏輯部件ALU。ALU主要完成對(duì)二進(jìn)制信息的定點(diǎn)算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算和各種移位操作。ALU能處理的數(shù)據(jù)位數(shù)(即字長(zhǎng))與機(jī)器有關(guān)。
•通用寄存器組:近期設(shè)計(jì)的機(jī)器的運(yùn)算器都有一組通用寄存器。主要用來(lái)保存參加運(yùn)算的操作數(shù)和運(yùn)算的結(jié)果。
•狀態(tài)寄存器:狀態(tài)寄存器用來(lái)記錄算術(shù)、邏輯運(yùn)算或測(cè)試操作的結(jié)果狀態(tài)。程序設(shè)計(jì)中,這些狀態(tài)通常用作條件轉(zhuǎn)移指令的判斷條件,所以又稱為條件碼寄存器。
(2)與運(yùn)算器相關(guān)的性能指標(biāo)包括計(jì)算機(jī)的字長(zhǎng)和運(yùn)算速度
•字長(zhǎng):指計(jì)算機(jī)運(yùn)算部件~次能同時(shí)處理的二進(jìn)制數(shù)據(jù)的位數(shù)。作為存儲(chǔ)數(shù)據(jù),字長(zhǎng)越長(zhǎng),則計(jì)算機(jī)的運(yùn)算精度就越高;作為存儲(chǔ)指令,字長(zhǎng)越長(zhǎng),則計(jì)算機(jī)的處理能力就越強(qiáng)。
•運(yùn)算速度:計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度通常是指每秒鐘所能執(zhí)行的
加法指令的數(shù)目。常用百萬(wàn)次/秒(Million Instructions Per Second,MIPS)來(lái)表示。這個(gè)指標(biāo)更能直觀地反映機(jī)器的速度。
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