第5集 算数逻辑单元

1. 接上集：表示和存储数字是计算机的重要功能，但是计算机的真正目标是计算有意义的数字。

例如：把两个数相加。
这些操作由计算机的「算数逻辑单元」来处理的,统称为 ALU。

2. ALU

• 是计算机的数学大脑；
• 是计算机里负责运算的组件，基本其他所有部件都用到了它；
• 最著名的 ALU，英特尔 74181（只能处理4位输入，用了大概 70 个逻辑门，但不能执行乘除）。1970 年发布时，它是第一个封装在单个芯片内的完整 ALU；
• ALU 有 2 个单元，一个算数单元，一个逻辑单元。

3. 算数单元

• 负责计算机里面的所有数字操作，例如：加减法；
• 二进制里面，1 与 true 相同，0 与 false 相同；
• 半加器：AND 门，只有当两个都为 true, 输出才为 true，把这个加入到电路中，叫「半加器」；
• 全加器：如果想处理超过 1+1 的运算，我们需要「全加器」；
• 8 bit 加法（1个半加器，7个全加器）；
• 溢出的概念：两个数字的和太大了，超过了用来表示的位数，这会导致错误和不可预期的结果；
  • 举例：吃豆人用8位存当前关卡数，如果你玩到第256关，（8位bit最大表示255,）ALU会溢出
• 乘法除法：简单的ALU没有专门的电路来处理乘法除法。所以对于乘法，ALU使用多次加法实现。

4. 逻辑单元

• 检测数字是否为 0 的电路；
• ALU 抽象为一个 V 符号；
• Flag 标志：只有 1 位的，代表特定状态；
• 溢出标志；

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来源： https://www.cnblogs.com/zxxsteven/p/14964706.html