|
:: نائب المشرف العام ::
تاريخ التسجيل: Jun 2009
الدولة: القاهرة - مصر
المشاركات: 11,652
|
|
نشاط [ ماجد عباس محمد ]
قوة السمعة:
|
|
24-08-2015, 09:27 AM
المشاركة 114
|
|
وحدة الحساب والمنطق Arithmetic and Logic Unit
وحدة الحساب والمنطق Arithmetic and Logic Unit
يمكننا باستخدام ما سبق أن درسناه أن نكون وحدة تكون هى قلب الحاسب الإلكترونى الحديث وهى وحدة الحساب والمنطق. هذه الوحدة ببساطة عبارة عن مجموعة من البوابات تتلقى عددين من عدة أرقام ثم نجرى عليهما واحدة من مجموعة عمليات. هذه العمليات ببساطة هى الجمع والطرح و المقارنة و الإزاحة لليمين (الضرب × 2) أو الإزاحة لليسار (القسمة على 2) و التكميل أو العكس أى إيجاد الرقم المكمل لأحدهما و كل هذه العمليات سبق شرحها.
الجمع يمكن تحويره ليصبح زيادة واحد أو ما يسمى Increment أو نقصان واحد أى Decrement وهى هامة جدا لأن البرامج تتكون من سلسلة من التعليمات أو الخطوات المتتالية والتى تحتاج غالبا من قراءتها بالتسلسل كما أن البيانات كثيرا ما تخزن بالذاكرة بصورة جدول من خانات متتالية و تحتاج التعامل معها أيضا بنفس الأسلوب.
لدينا عينة مثل 74LS181 وهى تمثل هذه الوظيفة و يمكن قراءة كافة تفاصيلها من صفحة بياناتها. نظرا لأن كل مكوناتها سبق شرحها فلا داعى لتكرار هذا الآن.
يرمز لوحدة الحساب والمنطق بالرسم على هيئة حرف Y اللاتينى حيث يدخل الرقمين من مدخلى A,B بالأعلى و تخرج النتيجة من R بالأسفل و تحدد العملية المطلوب تنفيذها من المجموعة F و نواتج التنفيذ على المجموعة D .

يجب أن نلاحظ هنا أن A,B,R لهما سعة الكلمة المراد معالجتها، فلو كانت مثلا 4 بن تكون كل من A,B,R لها 4 خط ولكن F لها عدد من الخطوط يكفى لعدد الأوامر أو العمليات، فلو تستطيع تنفيذ 16 عملية، تكون F لها 4 خطوط ولو تستطيع 32 عملية تكون F لها خمسة خطوط وهكذا. المجموعة D عادة لها عدد ثابت من الخطوط حيث تعبر عن نتائج العمليات و عن حالة الوحدة مثل ناتج الجمع Carry و ناتج المقارنة مثل تساوى الأرقام أو أيها أكبر الخ.

للتوضيح تم تلوين المدخل A بالأحمر و B بالسماوى و المخرج هنا F وهو باللون الأصفر و مجموعة ألتحكم من جزأين ، الأوامر باللون الأخضر و حالة Carry و نظام العمل M لتحديد أى نوع من Carry هو باللون البرتقالى. مجموعة المخارج بالأرجوانى و تحدد Carry و نتائج المقارنة وهى تهدف لإمكانية التوسع من 4 بت لأكثر من ذلك حتى تكون القيمة المطلوب التعامل معها.
مما سبق نجد أن الحاسب يبنى حول وحدة الحساب والمنطق لكن استخدامها صعبا إلى حد ما، لذا مع تطور التقنيات، تم جمع هذه الوحدة مع كثير من المكونات الأخرى لتكوين المرحلة الأكثر تطورا وهى الميكرو بروسيسور
|