運算器的完整功能是?

General 更新 2024-11-22

運算器的主要功能是什麼？

運算器的主要功能是實現算術運算和邏輯運算運算器的主要功能是對數據進行各種運算。

運算器的功能分類

運算器的基本功能是完成對各種數據的加工處理，例如算術四則運算，與、或、求反等邏輯運算，算術和邏輯移位操作，比較數值，變更符號，計算主存地址等。運算器中的寄存器用於臨時保存參加運算的數據和運算的中間結果等。運算器中還要設置相應的部件，用來記錄一次運算結果的特徵情況，如是否溢出，結果的符號位，結果是否為零等。計算機所採用的運算器類型很多，從不同的角度分析，就有不同的分類方法。從小數點的表示形式可分為定點運算器和浮點運算器。定點運算器只能做定點數運算，特點是機器數所表示的範圍較小，但結構較簡單。浮點運算器功能較強，既能對浮點數，又能對定點數進行運算，其數的表示範圍很大，但結構相當複雜。從進位制方面分為二進制運算器和十進制運算器。一般計算機都採用二進制運算器，隨著計算機廣泛應用於商業和數據處理，越來越多的機器都擴充十進制運算的功能，使運算器既能完成二進制的運算，也能完成十進制運算。計算機中運算器需要具有完成多種運算操作的功能，因而必須將各種算法綜合起來，設計一個完整的運算部件。浮點運算器1、浮點運算器的一般結構浮點運算可用兩個鬆散連接的定點運算部件來實現：即階碼部件和尾數部件，浮點運算器的一般結構尾數部件實質上就是一個通用的定點運算器，要求該運算器能實現加、減、乘、除四種基本算術運算。其中三個單字長寄存器用來存放操作數：AC為累加器，MQ為乘商寄存器，DR為數據寄存器。AC和MQ連起來還可組成左右移位的雙字長寄存器AC－MQ。並行加法器用來完成數據的加工處理，其輸入來自AC和DR，而結果回送到AC。MQ寄存器在乘法時存放乘數，而除法時存放商數，所以稱為乘商寄存器。DR用來存放被乘數或除數，而結果（乘積或商與餘數）則存放在AC－MQ。在四則運算中，使用這些寄存器的典型方法如下：運算類別寄存器關係加法AC+DR→AC減法AC－DR→AC乘法DR×MQ→AC－MQ除法AC÷DR→AC－MQ對階碼部件來說，只要能進行階碼相加、相減和比較操作即可。在圖2-21中，操作數的階碼部分放在寄存器E1和E2，它們與並行加法器相連以便計算。浮點加法和減法所需要的階碼比較是通過E1－E2來實現的，相減的結果放入計數器E中，然後按照E的符號為決定哪一個階碼較大。在尾數相加或相減之前，需要將一個尾數進行移位，這是由計數器E來控制的，目的是使E的值按順序減到0。E每減一次1，相應的尾數則向右移1位。一旦尾數高速完畢，它們就可按通常的定點方法進行處理。運算結果的階碼值仍放到計數器E中。2、點協處理器，80x87是美國Intel公司為處理浮點數等數據的算術運算和多種函數計算而設計生產的專用算術運算處理器。由於它們的算術運算是配合80x86CPU進行的，所以又稱為協處理器。我們以80x87為例來討論浮點運算器部件的組成。浮點協處理器的主要功能如下：（1) 可與配套的CPU芯片異步並行工作。80x87相當於386的一個I/O部件，本身有它自己的指令，但不能單獨使用，它只能作為386主CPU的協處理器才能運算。因為真正的讀寫主存的工作不是80x87完成，而是由386執行的。如果386從主存讀取的指令是80x87浮點運算指令，則它們以輸出方式把該指令送到80x87，80x87接收後進行譯碼並執行浮點運算。在80x87進行運算期間，386可取下一條其他指令予以執行，因而實現了並行工作。如果在80x87執行浮點運算指令過程中386又取來一條80x87指令，則80x87以給出“忙”的標誌信號加以拒絕，使386暫停向80x87發送命令。只有待80x87完成浮點運算而取消“忙”的標誌信號以後，......

計算機運算器的主要功能是什麼？

運算器：arithmetic unit，計算機中執行各種算術和邏輯運算操作的部件。運算器的基本操作包括加、減、乘、除四則運算，與、或、非、異或等邏輯操作，以及移位、比較和傳送等操作，亦稱算術邏輯部件（ALU）。計算機運行時，運算器的操作和操作種類由控亥器決定。運算器處理的數據來自存儲器；處理後的結果數據通常送回存儲器，或暫時寄存在運算器中。

運算器的主要功能是什麼？

運算器主要是運算的功能，數字運算，邏輯運算等運算器、控制器合稱為CPU，也就是電腦的心臟！

運算器的主要功能是什麼?

運算器：arithmetic unit，計算機中執行各種算術和邏輯運算操作的部件。運算器由：算術邏輯單元（ALU）、累加器、狀態寄存器、通用寄存器組等組成。算術邏輯運算單元（ALU）的基本功能為加、減、乘、除四則運算，與、或、非、異或等邏輯操作，以及移位、求補等操作。計算機運行時，運算器的操作和操作種類由控制器決定。運算器處理的數據來自存儲器；處理後的結果數據通常送回存儲器，或暫時寄存在運算器中。

運算器的主要功能是（）

C、實現算術運算和邏輯運算

運算器的主要功能是對數據進行各種運算。這些運算除了常規的加、減、乘、除等基本的算術運算之外,還包括能進行“邏輯判斷”的邏輯處理能力,即“與”、“或”、“非”這樣的基本邏輯禒算以及數據的比較、移位等操作。

運算器的組成跟功能 5分

運算器由：算術邏輯單元（ALU）、累加器、狀態寄存器、通用寄存器組等組成。

運算器和控制器的功能分別是什麼？

一、CPU的內核

從結構上講CPU內核分為兩部分：運算器和控制器。

（一）運算器

1、算術邏輯運算單元ALU（Arithmetic and Logic Unit）

ALU主要完成對二進制數據的定點算術運算（加減乘除）、邏輯運算（與或非異或）以及移位操作。在某些CPU中還有專門用於處理移位操作的移位器。

通常ALU由兩個輸入端和一個輸出端。整數單元有時也稱為IEU（Integer Execution Unit）。我們通常所說的“CPU是XX位的”就是指ALU所能處理的數據的位數。

2、浮點運算單元FPU（Floating Point Unit）

FPU主要負責浮點運算和高精度整數運算。有些FPU還具有向量運算的功能，另外一些則有專門的向量處理單元。

3、通用寄存器組

通用寄存器組是一組最快的存儲器，用來保存參加運算的操作數和中間結果。

對於x86指令集只支持8個通用寄存器的缺點，Intel最新CPU採用了一種叫做“寄存器重命名”的技術，這種技術使x86CPU的寄存器可以突破8個的限制，達到32個甚至更多。

4、專用寄存器

專用寄存器通常是一些狀態寄存器，不能通過程序改變，由CPU自己控制，表明某種狀態。

（二）控制器

運算器只能完成運算，而控制器用於控制著整個CPU的工作。

1、指令控制器

指令控制器是控制器中相當重要的部分，它要完成取指令、分析指令等操作，然後交給執行單元（ALU或FPU）來執行，同時還要形成下一條指令的地址。

2、時序控制器

時序控制器的作用是為每條指令按時間順序提供控制信號。時序控制器包括時鐘發生器和倍頻定義單元，其中時鐘發生器由石英晶體振盪器發出非常穩定的脈衝信號，就是CPU的主頻；而倍頻定義單元則定義了CPU主頻是存儲器頻率（總線頻率）的幾倍。

3、總線控制器

總線控制器主要用於控制CPU的內外部總線，包括地址總線、數據總線、控制總線等等。

4、中斷控制器

中斷控制器用於控制各種各樣的中斷請求，並根據優先級的高低對中斷請求進行排隊，逐個交給CPU處理。

二、CPU的外核

1、解碼器（Decode Unit）

這是x86CPU特有的設備，它的作用是把長度不定的x86指令轉換為長度固定的指令，並交由內核處理。解碼分為硬件解碼和微解碼，對於簡單的x86指令只要硬件解碼即可，速度較快，而遇到複雜的x86指令則需要進行微解碼，並把它分成若干條簡單指令，速度較慢且很複雜。好在這些複雜指令很少會用到。

2、一級緩存和二級緩存（Cache）

一級緩存和二級緩存是為了緩解較快的CPU與較慢的存儲器之間的矛盾而產生的，以及緩存通常集成在CPU內核，而二級緩存則是以OnDie或OnBoard的方式以較快於存儲器的速度運行。對於一些大數據交換量的工作，CPU的Cache顯得尤為重要。

三、指令系統

要講CPU，還要了解一下指令系統。指令系統指的是一個CPU所能夠處理的全部指令的集合，是一個CPU的根本屬性，因為指令系統決定了一個CPU能夠運行什麼樣的程序。我們常說的CPU都是X86系列及兼容CPU ，所謂X86指令集是美國Intel公司為其第一塊16位CPU（i8086）專門開發的，雖然隨著CPU技術的不斷髮展，Intel陸續研製出更新型的i80386、i80486直到今天的Pentium4系列，但為了保證電腦能繼續運......