Арифметико-логическое устройство

Арифметико-логический блок реализует простейшие арифметические и логические операции (сложение, вычитание, сдвиги, сравнение, логическое умножение и т.д.). Все более сложные операции (умножение, деление, вычисление элементарных функций и др.) выполняются по подпрограммам. В его состав входят следующие основные узлы:

- 8-разрядная схема АЛУ предназначенная для выполнения арифметических и логических операций над двоичными данными, представленными в дополнительном коде или двоично-десятичными данными;

- аккумулятор (A), подключаемый к одному из входов схемы АЛУ, представляет собой 8-разрядный регистр и предназначен для хранения одного из операндов АЛУ, а также для запоминания результата операции;

- буферный регистр (T), подключенный к другому входу схемы АЛУ, служит для временного хранения второго операнда АЛУ (программно не доступен). Он позволяет избежать возникновения «гонок», когда какой-либо из регистров общего назначения (РОН) используется в одной операции и в качестве регистра – операнда и в качестве регистра - результата;

- схема десятичной коррекции предназначенная для коррекции результата при выполнении операции сложения двоично-десятичных данных. Для этого к старшей тетраде в схеме десятичной коррекции прибавляется число 6, если (A₇…A₄) > 9 или C = 1. К младшей тетраде (A₃…A₀) одновременно также прибавляется число 6, кроме случая отсутствия переноса из младшей тетрады, содержащей число от 0 до 9;

- регистр признаков (FLAG) – пятиразрядный регистр признаков, предназначенный для хранения флагов, вырабатываемых АЛУ. При выполнении арифметических и некоторых других операций АЛУ вырабатывает следующие пять признаков:

1. С (Carry) - признак переноса. Устанавливается в «1», если при выполнении операции возник перенос из седьмого разряда сумматора или потребовался заем в седьмой разряд;

2. AC (Auxiliary Carry) – признак вспомогательного переноса. Устанавливается в «1», если при выполнении операции был перенос из третьего разряда сумматора в четвертый;

3. S (Sign) – признак знака. Устанавливается в «1», если старший значащий разряд результата равен единице, т.е. результат операции – отрицательное число;

4. Z (Zero) – признак нуля. Устанавливается в «1», если результат операции равен нулю;

5. P (Parity) – признак четности. Устанавливается в «1», если число единиц результата операции четное.

На рисунке 2.3 показан формат регистра признаков.

Рисунок 2.3. Формат регистра признаков