Die Abkürzung für Arithmetic Logic Unit, die ALU ist eine komplexe digitale Schaltung mit einer AU (Arithmetic Unit) und einer LU (Logic Unit). In einem Computer befinden sich mehrere arithmetische Logikeinheiten, einschließlich mehrerer ALUs in der CPU (Zentraleinheit), GPU (Grafikverarbeitungseinheit) und FPU (Gleitkommaeinheit).
Die Computer-Zentraleinheit ALU führt sowohl bitweise als auch mathematische Operationen an Binärzahlen durch und ist die letzte Komponente, die Berechnungen im Prozessor durchführt.
Die ALU verwendet Operanden und Code, der ihr mitteilt, welche Operationen für Eingabedaten auszuführen sind. Nachdem die Informationen von der ALU verarbeitet wurden, werden sie an den Speicher des Computers gesendet.
Die erste und vielleicht berühmteste ALU war die 4-Bit-Intel 74181, die 1970 veröffentlicht wurde. Es war die erste ALU, die in einem einzigen Chip untergebracht war.
Rechenoperationen
Die arithmetische Einheit handhabt alle der folgenden numerischen Computeroperationen.
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Hinzufügen – zwei Bits hinzufügen.
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Addiere mit Übertrag – addiere zwei Bits mit einem Übertrag.
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Subtrahieren – zwei Bits subtrahieren.
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Mit Borgen subtrahieren – zwei Bits mit Borgen vom Übertrag subtrahieren.
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Negieren – tauscht das Vorzeichen der Bitwerte (- zu + oder + zu -).
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Inkrement – Addiere 1 zu einem Bit.
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Decrement – Subtrahiere 1 von einem Bit.
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Pass through – Bits ohne Modifikation durchlassen.
Einfache ALUs haben keine Divisions- oder Multiplikationsoperationen. Damit diese ALUs diese Operationen ausführen, verwenden sie die Additions- und Subtraktionsoperationen.
Logische Einheitsoperationen
Die Logikeinheit führt logische Operationen (z. B. UND, ODER und NICHT) und numerische Tests durch, wie z. B. das Prüfen, ob eine Zahl eine negative Zahl ist.
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