本文参考Crash Course课程

算术逻辑单元(ALU)

计算机中负责运算的组件
最著名的ALU:英特尔74181,1970年发布,第一个封装在单个芯片内的完整ALU,处理4位输入
intel74181

ALU有2个单元,算术单元和逻辑单元:

算术单元

负责计算机中所有数字操作

半加器

原理:
半加器原理
封装:
半加器封装
表格:
半加器表格

全加器

表格:
全加器表格
原理:
全加器原理
封装:
全加器封装

溢出:计算结果超过了用来表示的位数
现代:超前进位加法器
ALU支持的操作:

  1. 加法
  2. 带进位的加法
  3. 减法
  4. 带借位的减法
  5. 变号
  6. 增量
  7. 减量
  8. 数字无改变通过

逻辑单元

负责计算机中的逻辑操作(AND,OR,NOT等)

ALU符号
ALU符号
8位ALU:
8位ALU

4位操作码:
1000加法
1100减法

输出标志(1位):
溢出标志
零标志
变号标志