Арифметико-логическое устройство (алу, Arithmetic-Logic Unit, alu)
Выполняет ряд базовых логических и арифметико-логических операций (микроопераций) над словами, позволяющих воспроизводить функции произвольной сложности.
АЛУ имеет в своем составе сумматор, схемы базовых логических операций, а также схемную логику, обеспечивающую дополнительные функциональные возможности и перестройку с одной операции на другую.
АЛУ, оперирующее n-разрядными словами, обычно строится из одноразрядных АЛУ с формированием последовательных или параллельных переносов.
Для иллюстрации базовых принципов построения и функционирования АЛУ рассмотрим одноразрядную структуру, представленную на рис. 2.21.
Предложенная схема способна формировать на выходе F одну из четырех функций:
Выбор той или иной функции определяется управляющим кодом C0C=01, в результате дешифрации которого активизируется соответствующая линия разрешения, пропускающая на выход F вычисленное значение выбранной функции.
В схеме предусмотрена также возможность делать a и b равными нулю с помощью отрицаний сигналов разрешения ENa (Enable a) и ENb (Enable b), соответственно. Активизируя сигнал INVa, можно получить на выходе при разрешающих сигналах ENa , ENb и управляющем коде C0C1 = 01 значение функции
Объединение необходимого числа одноразрядных АЛУ с формированием последовательных или параллельных переносов (для обеспечения операции арифметического сложения) позволяет получить АЛУ требуемой разрядности. Управление полноразрядным АЛУ осуществляется шестью сигналами: INVa, ENa , ENb , C0 , C1 и INC. Сигнал INC (увеличение на единицу) подается на вход переноса младшего одноразрядного АЛУ.
Комбинируя значения управляющих сигналов можно настраивать АЛУ на выполнение различных функций, некоторые из которых представлены в таблице на рис.2.22.
