وحدة الحساب والمنطق: الفرق بين النسختين

وتعتبر وحدة الحساب والمنطق كوحدة تنفيذ Execution Unit. فهي تتلقى الأوامر من [[وحدة التحكم]] Control Unit لتنفيذ التعليمة المخزنة في [[مسجل التعليمة]] Instruction Register فتقوم بتنفيذها ثم تعطي النتيجة التي تخزن عادة في الذاكرة الرئيسية RAM وتستعين هي الأخرى بالمسجلات لإتمام عملها.

 

تنقسم وحدة الحساب والمنطق إلى ثلاث وحدات:

 

من الصعوبة على المعالج أن يقوم بحساب أعداد الفاصلة العائمة (وهي الأعداد التي بها فاصلة عشرية ومن أمثلتها (2.5565 و 8856.36532 و 0.220003) لأنه في هذه الحالة سوف يستهلك الكثير من قوة المعالجة في حساب عملية واحدة.

ووحدة الفاصلة العائمة متخصصة في العمليات الحسابياتية الخاصة بالفاصلة العائمة. وتلعب هذه الوحدة دورا رئيسيا في سرعة تشغي البرامج التي تعتمد بشكل كبير على الأعداد العشرية وهي في الغالب الألعاب الثلاثية الأبعاد وبرامج الرسم الهندسي.

توجد وحدة الفاصلة العائمة في المعالجات 486 فما أحدث داخل المعالج، وقد كانت توضع في المعالجات386 وما قبله خارج المعالج مما يجعل عملها أبطأ.

 

و تختص هذه الوحدة بالقيام بحسابات الأعداد الصحيحة، وتستعمل الأرقام الصحيحة في التطبيقات ثنائية الأبعاد كالوورد Word وإكسل Excel وبرامج الرسم الثنائية الأبعاد. وتعتبر وحدة الأعداد الصحيحة مهمة لأن معظم البرامج التي نستخدمها تعتمد على هذه الوحدة.

IUOPYD QWSZ ZSAW HGFLI

 

المسجلات هي عبارة ذاكرة سريعة تستخدم لكي يخزن فيها المعالج الأرقام التي يريد أن يجري عليها حساباته، فوحدة الحساب والمنطق لا يمكنها تنفيذ أي عملية حسابياتية إلا بعد أن تجلب الأرقام المراد إجراء العمليات عليها إلى المسجلات. حيث أن حجم المسجلات مهم لأنه يحدد حجم البيانات التي يستطيع الحاسب إجراء الحسابات عليها.

 

ففي معالج 32bits مثلا ستكون وحدة الحساب والمنطق قادرة على إجراء العمليات الحسابياتية والمنطقية على أعداد بطول 32bits، وبما أن وحدة الحساب والمنطق تعمل بشكل عام مع المسجلات فمن الطبيعي أن تكون المسجلات بنفس الحجم.

 

''بناء الوحدات العملياتية المستخدمة في تمثيل ممر المعطيات:''

 

العمليات التي تجريها وحدة الحساب والمنطق تتعلق بالبنية الداخلية لهذه الوحدة وبشكل عام هناك نوعان أساسيان لبناء الوحدات العملياتية:

 

بالإنجليزية (Complex Instruction Set computer)

في هذا النوع تحتوي وحدة الحساب والمنطق على أجزاء بنيوية تقوم بإنجاز التعليمات الحسابياتية المعقدة وتنعكس هذه التعليمات الحسابياتية المعقدة برمجيا على شكل تعليمة في لغة الآلة الخاصة بهذا المعالج، وهذه التعليمات تثقل العبئ على المعالج.

معالجات انتل غالبا تستخدم هذا النوع من المعالجات لانخفاض تكاليفها بالمقارنة مع () لذلك أصبح شائعا استخدامها تجاريا بالرغم من تعقيد كتابة براممجها

 

بالإنجليزية (Reduced Instruction Set Computer)

وفي هذا النوع تحتوي وحدة الحساب والمنطق على التعليمات الحسابياتية والمنطقية الأساسية (Add, Sub, Not, Or, And).

ميزة هذه المعالجات تنفيذ اكثرمن تعليمة مع كل نبضة لكن كلفتها عالية مما أدى إلى استخدامها فقط في المجالات عالية المستوى والتقنيات العلمية العالية وممن المميزات أيضا سهولة التحميل للذاكرة والوصول للبيات في الذاكرة ولكن هذا على حساب الكلفة العالية

 

يتم انجاز كافة العمليات داخل ALU ثم يتم اختيار عملية معينة...

 

كما يمكن وضع عدد أكبر من العمليات وبذلك يزيد عدد مداخل النواخب وعدد خانات Operation.

 

 

في الشكل السابق لدينا دارة وحدة حسابيات ومنطق على 32bits، حيث يتم أخد الحمل Carry Out في كل مرة وإدخاله إلى المدخل Carry In للدارة التالية لها مباشرة.. وبالتالي نكون قد حصلنا على دارة تقوم بتنفيذ مجموعة من العمليات على عددين مؤلفين من 32bits باستخدام ALU.

وكذلك الحال يمكن معرفة حالة باقي الأعلام بتصميم الدارة الخاصة بكل علم.

 

* [[جامع بمنقول متوقع]]

* [[طارح]]

* [[مسجل الإزاحة]]

 

- المحاضرات الجامعية لمادة بنية الحاسب1 كلية الهندسة الكهربائية جامعة حلب