2.การปฏิบัติงานและคำนวณทางคณิตศาสตร์(ALU)

การปฏิบัติงานของหน่วยคำนวณทางคณิตศาสตร์และตรรกวิทยา (ALU)

ขั้นตอน
– ข้อมูลถูกนำเข้ามาจากหน่วยความจำหลัก ตำแหน่งตาม Address Register นำไปเก็บไว้ที่ Storage Register
– ส่งไปยังวงจรคำนวณหรือวงจรตรรกวิทยา
– ผลลัพธ์ถูกส่งกลับมายัง Accumulator Register
– ส่งต่อไปยังหน่วยความจำหลัก















ที่เก็บข้อมูลชั่วคราว
– Storage Register เก็บข้อมูลที่จะถูกใช้ในการคำนวณและเปรียบเทียบ
– Accumulator Register เก็บผลลัพธ์จากการคำนวณ

การเปลี่ยนเป็นค่าตรงข้ามใช้ sign-and-magnitude
      +21 = 00010101
      -21  = 10010101 sign-and-magnitude

การเปลี่ยนเป็นค่าตรงข้ามใช้ 2’s complement

     +21  = 00010101 2’s complement

             = 11101010  กลับค่าแต่ละบิต

              +              1

     -21   = 11101011

  การบวกและการลบ

ใช้ 2’s complement
- ใช้หลัก a-b = a+(-b)
- ไม่คิดตัวทด และค่าสูงสุดไม่เกินของจำนวนบิต
ใช้ 1’s complement
- ถ้ามีตัวทดเกิดขึ้น จะนำไปบวกเข้ากับค่าผลลัพธ์ที่ได้




การคูณจำนวนเต็มไม่มีเครื่องหมาย

- ตั้งตัวคูณให้ตำแหน่งขวาสุดตรงกับตัวตั้ง

- ผลคูณย่อยที่เกิดขึ้นตำแหน่งขวาสุดให้ตรงตัวคูณ

- นำผลคูณย่อยมารวมกัน

การหารจำนวนเต็มไม่มีเครื่องหมาย

 

Haft Adder และ Full Adder

ตารางค่าความจริงของการบวกเลข 2 บิต และวงจรสำหรับการบวกเลข 2 บิต

Haft Adder และ Full Adder

ตารางค่าความจริงการบวกเลข 3 บิต (2 บิตและมีตัวทด) และสัญลักษณ์ Full Adder

Full Subtractor

ตารางค่าความจริงและสัญลักษณ์ของ Full Subtractor

Haft Adder และ Full Adder

วงจร Full Adder ที่เกิดจาก Haft Adder 2 ตัว

Ripple-Carry Adder

- Ripple-Carry Adder (ขนาด 4 บิต)

- ตัวบวกขนาด 16 บิตที่เกิดจากการเรียงต่อกันของ Ripple-Carry Adder 4 ตัว

Ripple-Borrow Subtractor

- Ripple-Borrow Subtractor (ขนาด 4 บิต)

- ตัวลบขนาด 16 บิตที่เกิดจากการเรียงต่อกันของ Ripple-Borrow Subtractor 4 ตัว 

«-- ..•.¸¸•´¯`•.¸¸•´¯`•.¸¸•´¯`•.¸¸•´¯`•.¸¸•´¯`•.¸¸•´¯`•.¸¸.•´¯`•.¸•.>>--»

(จบ)