2.1.3.1.2 Rechenwerk
| [gesichtete Version] | [gesichtete Version] |
Keine Bearbeitungszusammenfassung |
Keine Bearbeitungszusammenfassung |
||
| Zeile 1: | Zeile 1: | ||
==== Definition: Rechenwerk ==== | |||
<p> | <p> | ||
{{#index:Rechenwerk|ALU|arithmetic-logical Unit|arithmetisch-logische Einheit}} | {{#index:Rechenwerk|ALU|arithmetic-logical Unit|arithmetisch-logische Einheit}} | ||
<loop_area type="definition"> | <loop_area type="definition"> | ||
<p> | <p> | ||
Das '''Rechenwerk''' ist ein Bestandteil der CPU und führt vom Steuerwerk in Auftrag gegebene Berechnungen durch. Der Hauptbestandteil des Rechenwerks ist die '''ALU''' (arithmetic-logical Unit, arithmetisch-logische Einheit). | Das '''Rechenwerk''' ist ein Bestandteil der CPU und führt vom Steuerwerk in Auftrag gegebene Berechnungen durch. Der Hauptbestandteil des Rechenwerks ist die '''ALU''' (arithmetic-logical Unit, arithmetisch-logische Einheit). | ||
| Zeile 11: | Zeile 12: | ||
Damit ist sofort ersichtlich, dass eine Verbindung zwischen Steuerwerk und Rechenwerk exitieren muss. Diese Verbindung ist bidirektional, d.h. das Steuerwerk gibt über entsprechende Steuerleitungen eine zu berechnende Funktion in Auftrag und das Rechenwerk liefert den Status der Berechnung, die sogenannten {{#index:Flags}}Flags, an das Steuerwerk zurück. | Damit ist sofort ersichtlich, dass eine Verbindung zwischen Steuerwerk und Rechenwerk exitieren muss. Diese Verbindung ist bidirektional, d.h. das Steuerwerk gibt über entsprechende Steuerleitungen eine zu berechnende Funktion in Auftrag und das Rechenwerk liefert den Status der Berechnung, die sogenannten {{#index:Flags}}Flags, an das Steuerwerk zurück. | ||
</p> | </p> | ||
<br /> | |||
==== Arbeitsweise des Rechenwerks ==== | |||
<p> | <p> | ||
Das folgende Video erläutert die {{#index:Arbeitsweise, Rechenwerk|Rechenwerk, Arbeitsweise}}Arbeitsweise des Rechenwerks, insbesondere auch die {{#index:Zusammenarbeit Rechenwerk-Steuerwerk}}Zusammenarbeit mit dem Steuerwerk. | Das folgende Video erläutert die {{#index:Arbeitsweise, Rechenwerk|Rechenwerk, Arbeitsweise}}Arbeitsweise des Rechenwerks, insbesondere auch die {{#index:Zusammenarbeit Rechenwerk-Steuerwerk}}Zusammenarbeit mit dem Steuerwerk. | ||
| Zeile 25: | Zeile 29: | ||
<loop_figure title="Rechenwerk mit ALU" description="" copyright="" index=true show_copyright=false>[[Datei:Cpu4.jpg|700px]]</loop_figure> | <loop_figure title="Rechenwerk mit ALU" description="" copyright="" index=true show_copyright=false>[[Datei:Cpu4.jpg|700px]]</loop_figure> | ||
</p> | </p> | ||
<br /> | |||
==== Vom Rechenwerk bereitgestellte Funktionen ==== | |||
<p> | <p> | ||
Wie im Video erläutert, kann das Steuerwerk eine Reihe von Funktionen beim Rechenwerk in Auftrag geben. Diese Funktionen sind u.a.: | Wie im Video erläutert, kann das Steuerwerk eine Reihe von Funktionen beim Rechenwerk in Auftrag geben. Diese Funktionen sind u.a.: | ||
| Zeile 38: | Zeile 45: | ||
<loop_figure title="Funktionen des Rechenwerks, die vom Steuerwerk in Auftrag gegeben werden können" description="" copyright="" index=true show_copyright=false>[[Datei:Cpu5.jpg|700px]]</loop_figure> | <loop_figure title="Funktionen des Rechenwerks, die vom Steuerwerk in Auftrag gegeben werden können" description="" copyright="" index=true show_copyright=false>[[Datei:Cpu5.jpg|700px]]</loop_figure> | ||
</p> | </p> | ||
<br /> | |||
==== Flags ==== | |||
<p> | <p> | ||
Ebenfalls im Video erläutert wurden die {{#index:Statusbits}}'''Statusbits''' ('''Flags'''), die vom Rechenwerk als Ergebnis jeder {{#index:Operation, Rechenwerk}}Operation an das Steuerwerk übermittelt werden. Diese sind u.a: | Ebenfalls im Video erläutert wurden die {{#index:Statusbits}}'''Statusbits''' ('''Flags'''), die vom Rechenwerk als Ergebnis jeder {{#index:Operation, Rechenwerk}}Operation an das Steuerwerk übermittelt werden. Diese sind u.a: | ||
| Zeile 49: | Zeile 59: | ||
<loop_figure title="Statusbits des Rechenwerks, die vom Steuerwerk ausgewertet werden können" description="" copyright="" index=true show_copyright=false>[[Datei:Cpu6.jpg|700px]]</loop_figure> | <loop_figure title="Statusbits des Rechenwerks, die vom Steuerwerk ausgewertet werden können" description="" copyright="" index=true show_copyright=false>[[Datei:Cpu6.jpg|700px]]</loop_figure> | ||
</p> | </p> | ||
<p> | |||
<br /> | |||
==== Aufgabe 1 ==== | |||
<p id="Aufgabe 1: Größer als"> | |||
<loop_area type="task"> | <loop_area type="task"> | ||
<loop_task title=" | <loop_task title="Größer als"> | ||
<p> | <p> | ||
In den Beispielen für mögliche Statusbits (Flags) sieht man u.a. ''"Waren beide Operanden gleich?"'' sowie ''"War A kleiner als B?"''. | In den Beispielen für mögliche Statusbits (Flags) sieht man u.a. ''"Waren beide Operanden gleich?"'' sowie ''"War A kleiner als B?"''. | ||
Version vom 5. November 2013, 15:23 Uhr
Definition: Rechenwerk
{{#index:Rechenwerk|ALU|arithmetic-logical Unit|arithmetisch-logische Einheit}}
Das Rechenwerk ist ein Bestandteil der CPU und führt vom Steuerwerk in Auftrag gegebene Berechnungen durch. Der Hauptbestandteil des Rechenwerks ist die ALU (arithmetic-logical Unit, arithmetisch-logische Einheit).
Damit ist sofort ersichtlich, dass eine Verbindung zwischen Steuerwerk und Rechenwerk exitieren muss. Diese Verbindung ist bidirektional, d.h. das Steuerwerk gibt über entsprechende Steuerleitungen eine zu berechnende Funktion in Auftrag und das Rechenwerk liefert den Status der Berechnung, die sogenannten {{#index:Flags}}Flags, an das Steuerwerk zurück.
Arbeitsweise des Rechenwerks
Das folgende Video erläutert die {{#index:Arbeitsweise, Rechenwerk|Rechenwerk, Arbeitsweise}}Arbeitsweise des Rechenwerks, insbesondere auch die {{#index:Zusammenarbeit Rechenwerk-Steuerwerk}}Zusammenarbeit mit dem Steuerwerk.
Das Bild der CPU vervollständigt sich langsam:
Vom Rechenwerk bereitgestellte Funktionen
Wie im Video erläutert, kann das Steuerwerk eine Reihe von Funktionen beim Rechenwerk in Auftrag geben. Diese Funktionen sind u.a.:
- Addition der Operanden (A + B)
- Subtraktion (A - B)
- Multiplikation (A * B)
- Konjunktion (logisches UND, bitweise)
- Disjunktion (logisches ODER, bitweise)
- Vergleich von A und B (bitweise)
- etc.
Flags
Ebenfalls im Video erläutert wurden die {{#index:Statusbits}}Statusbits (Flags), die vom Rechenwerk als Ergebnis jeder {{#index:Operation, Rechenwerk}}Operation an das Steuerwerk übermittelt werden. Diese sind u.a:
- War letztes Ergebnis gleich Null? (ACC = 0?)
- Waren beide Operanden gleich? (A = B?)
- War A kleiner als B? (A < B?)
- Gab es einen Überlauf?
- etc.
Aufgabe 1
In den Beispielen für mögliche Statusbits (Flags) sieht man u.a. "Waren beide Operanden gleich?" sowie "War A kleiner als B?".
Die dritte Variante "War A größer als B?" muss jedoch nicht vorhanden sein. Warum kann das Steuerwerk auch ohne dieses Statusbit auskommen?
Diese Seite steht unter der Creative Commons Namensnennung 3.0 Unported Lizenz http://i.creativecommons.org/l/by/3.0/80x15.png