Unit Logika Aritmatika (ALU)

Unit Logika Aritmatika (ALU), Rangkaian Digital Kombinasional yang melakukan operasi Aritmatika & Bitwise pada bilangan Biner Bulat. Beda dengan Floating-Point Unit (FPU), beroperasi pada angka Floating Point.

Unit Aritmatika-Logika (ALU), Blok Fundamental dari jenis sirkuit komputasi, termasuk unit pemrosesan pusat (CPU) komputer, FPU, dan unit pemrosesan grafis (GPU). Satu CPU, FPU, atau GPU dapat berisi beberapa ALU.

Unit Aritmatika-Logika (ALU), bagian prosesor komputer (CPU) yang melakukan operasi aritmatika dan logika pada operan dalam kata-kata instruksi komputer. (Komputer Pribadi, Operasi Floating Point dilakukan oleh Unit Floating Point pada chip terpisah disebut Coprocessor Nnumerik.)

Tipical 2 Bagian CPU

Unit Kontrol

Bagian pengelolaan pengoperasian CPU. Memerintahkan komponen komputer untuk bereaksi sesuai Instruksi Program. Program disimpan dalam perangkat penyimpanan (Hard disk dan SSD) dan ketika pengguna menjalankan program, memuat langsung ke memori utama (RAM) untuk eksekusinya.

Unit kontrol untuk mengarahkan sistem komputer memproses Instruksi Program menggunakan sinyal listrik. Berkomunikasi dengan ALU dan Memori untuk melaksanakan Instruksi.

Unit Kontrol tidak melaksanakan instruksi dari program, melainkan memerintah kan bagian lain dari proses. Tanpa unit kontrol, komponen tidak akan menjalan kan program karena tidak tahu apa dan kapan harus melakukannya.

Logik Unit

Unit Logika disebut Arithmetic Logic Unit (ALU). Sirkuit elektronik digital di dalam CPU. Blok dasar CPU. Fungsi ALU adalah melakukan perhitungan bilangan Bulat dan Operasi Logika Bitwise.

Arithmetic Logic Unit (ALU)

Perhitungan Bilangan Bulat dan Operasi Logika Bitwise.
➤ Penambahan
➤  Pengurangan
➤  Operasi Pergeseran
➤  Perbandingan Boolean (Operasi AND, OR, XOR, dan NOT).

Operasi Aritmatika

( 4-Bit Arithmetic Logic Unit )

1. Accumulator Register AC

2. General purpose Register R1

3. General purpose Register R2

ADDER:
A dan B dijumlahkan, Hasil SUM dan Carry.
Tambahkan Isi Register R1 dan R2 dan Transfer hasilnya ke AC.

AC = R1 + R2

SUBTRACT:
Kurangi Isi Register R1 dan R2 dan Transfer hasilnya ke AC.

AC = R1 - R2
AC = AC - R1

B dikurangi A (atau sebaliknya) dan perbedaan muncul di Output dan Carry-out.
Fungsi ini, melaksanakan secara efektif adalah indikator "Meminjam".

Digunakan untuk membandingkan besaran A dan B; Output Y dapat diabaikan oleh prosesor, yang tertarik pada Bit Status (Terutama Nol dan Negatif) yang dihasilkan dari operasi.

Subtract with Borrow:
B dikurangi dari A (atau sebaliknya) dengan meminjam (Carry-in)
dan perbedaan muncul di Output dan melaksanakan (Meminjam keluar).

One's Complement:
AC = (AC) ’
R1 = (R1) ’
R2 = (R2) ’

Two's Complement (Negate):
A (atau B) dikurangi dari nol dan perbedaan muncul di Output.
AC = AC ’ + 1
R1 = R1 ’ + 1
R2 = R2 ’ + 1

Tambahan Pelengkap 2 termasuk Pengurangan.
AC = R1 + R2 '+ 1 bukannya R1- R2

Increment:
A (atau B) dinaikkan sebesar satu dan nilai yang dihasilkan muncul di Output.
AC = AC + 1
R1 = R1 + 1
R2 = R2 + 1

Decrement:
A (atau B) dikurangi satu dan nilai yang dihasilkan muncul di Output.
AC = AC - 1
R1 = R1 - 1
R2 = R2 - 1

Pass Through:
Semua bit A (atau B) muncul tidak dimodifikasi di Output.
Operasi digunakan untuk menentukan Paritas Operan atau Apakah Nol atau
Negatif atau Memuat operand ke dalam Register Prosesor.

Operasi Logis Bitwise

AND: Bitwise AND A dan B, muncul di Output.

OR: Bitwise A OR B, muncul di Output.

Exclusive-OR: Bitwise XOR dari A dan B, muncul di Output.

Ones' Complement: Semua Bit A (B) dibalik, muncul di Output.

4081 - Quad AND gate

4070 - Quad XOR gate

4071 - Quad OR gate

4049 - Hex NOT gate

74HC125 - Output Buffers (For Bus Isolation)

Operasi Pergeseran Bit

Operasi pemindahan ALU menyebabkan operan A (atau B) bergeser ke kiri atau ke kanan (tergantung pada opcode) dan operan bergeser muncul di Output.

ALU sederhana dapat menggeser operan hanya dengan satu Posisi Bit.
ALU kompleks menggunakan Shifter Barel, memungkinkan untuk menggeser operan dengan jumlah bit yang banayak dalam satu operasi.

Arithmetic Shift:
Operan diperlakukan sebagai Bilangan Bulat Komplementer Dua, yang berarti bahwa Bit paling Signifikan adalah "Tanda" sedikit dan dipertahankan.

Logical Shift:
Logika Nol digeser ke Operan.
Digunakan untuk menggeser Bilangan Bulat tak bertanda.

Rotate:
Operand diperlakukan sebagai Buffer lingkaran bit sehingga bit terkecil
dan paling signifikan berdekatan secara efektif.

Rotate Left:

➽ Bit 0 terhubung ke bit 1 pada output
➽ Bit 1 terhubung ke bit 2 pada output
➽ Bit 2 terhubung ke bit 3 pada output
➽ Bit 3 terhubung ke bit 0 pada output

Rotate Right:
➽ Bit 0 terhubung ke bit 3 pada output
➽ Bit 1 terhubung ke bit 0 pada output
➽ Bit 2 terhubung ke bit 1 pada output
➽ Bit 3 terhubung ke bit 2 pada output

Rotate through Carry:
Carry Bit dan Operand secara kolektif diperlakukan sebagai Buffer Lingkaran Bit.