บทที่ 3 การคำนวณทางคณิตศาสตร์ หน่วยประมวลผลทางคณิตศาสตร์และตรรกะ (ALU)

Slides:



Advertisements
งานนำเสนอที่คล้ายกัน
ความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับการเขียนโปรแกรม
Advertisements

Appendix A2 จัดทำโดย นางสาว อารยา จำปัน
ประเภทของข้อมูล Excel 2007
คอมพิวเตอร์.
โครงสร้างการควบคุมการทำงานของโปรแกรม Program control structures
CS Assembly Language Programming
สถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์ (Computer Architecture)
ชนิดของข้อมูลและตัวดำเนินการ
การใช้จ่ายเงินในชีวิตประจำวัน (จำนวนเต็มบวก) ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 นางพรเรียง ก๋งแก้ว สาระการเรียนรู้คณิตศาสตร์ โรงเรียนสัตหีบวิทยาคม.
หลักการทำงานคอมพิวเตอร์
หลักการทำงาน ของคอมพิวเตอร์
หลักการทำงานของคอมพิวเตอร์
NUMBER SYSTEM เลขฐานสิบ (Decimal Number) เลขฐานสอง (Binary Number)
หน่วยที่ 5 ตัวดำเนินการ (Operators)
เทคนิคทางคณิตศาสตร์ในการวิเคราะห์เชิงปริมาณ
EEE 271 Digital Techniques
Digital Logic and Circuit Design
ระบบเลข และการแทนรหัสข้อมูล
มิสกมลฉัตร อู่ศริกุลพานิชย์ กลุ่มสาระการเรียนรู้คณิตศาสตร์
ส่วนประกอบของคอมพิวเตอร์ (Personal Computer : PC)
เรื่อง การบวก การลบ การคูณ และการหาร นายประยุทธ เขื่อนแก้ว
โรงเรียนบรรหารแจ่มใสวิทยา ๖
Introduction to Digital System
การเขียนโปรแกรมเชิงวัตถุ ด้วยภาษาจาวา
การเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์และอัลกอริธึม
ระบบจำนวนเต็ม โดย นางสาวบุณฑริกา สูนานนท์
บทที่ 11 การเขียนโปรแกรมภาษาซี
ชั้นมัธยมศึกษาตอนต้น
ขั้นตอนการทำงานและอุปกรณ์คอมพิวเตอร์
CPU ไม่รวม I/O PROCESSOR , MATH CO-PROCESSOR
การคำนวณทางคณิตศาสตร์ ตัวดำเนินการ
หน่วยประมวลผลกลางและหน่วยความจำ Central Processing Unit and Memory
ค33211 คณิตศาสตร์สำหรับ คอมพิวเตอร์ 5
ค33211 คณิตศาสตร์สำหรับ คอมพิวเตอร์ 5
ค31211 คณิตศาสตร์สำหรับ คอมพิวเตอร์ 1
วงจรขยายความถี่สูง และ วงจรขยายกำลังความถี่สูง
การบวก ลบ คูณ หาร เศษส่วน
โปรแกรมยูทิลิตี้.
บทเรียนสาระการเรียนรู้คณิตศาสตร์ โดยใช้โปรแกรม Microsoft Multipoint
หน่วยประมวลผลข้อมูลคอมพิวเตอร์ ครูสุวรรณ์ พิมเสน ครู คศ
เครื่องหมายและการดำเนินการ ในภาษา C
ตัวแปร ชนิดข้อมูล และ ตัวดำเนินการใน PHP
(Transaction Processing Systems)
วิชา เทคโนโลยีสารสนเทศ เรื่อง. หลักการทำงาน และ
เครื่องมือและเครื่องทุ่นแรงในงานบัญชี
พื้นฐานการเขียนโปรแกรม
การดำเนินการ เศษส่วน โดยนางสาวอรวรรณ สวัสดิ์ โรงเรียนวัดหาดส้มแป้น
ผู้จัดทำ นางสาว สุทธิดา แสงอุไร มัธยมศึกษาปีที่ 4/2 เลขที่ 27.
องค์ประกอบของคอมพิวเตอร์
วิชา COSC2202 โครงสร้างข้อมูล (Data Structure)
การทำงานของคอมพิวเตอร์
ค21201 คณิตศาสตร์เพิ่มเติม 1
ตัวดำเนินการ และนิพจน์คณิตศาสตร์
หลักการทำงานของคอมพิวเตอร์
เครื่องคอมพิวเตอร์. ? เครื่องคำนวณอิเล็กทรอนิกส์ ประกอบด้วยวงจร อิเล็กทรอนิกส์และไอซี ชิปเซ็ต ต่างๆ ที่สามารถจดจำ ประมวลผลข้อมูล เปรียบเทียบ ตัดสินใจทาง.
คอมพิวเตอร์ช่วยสอน เรื่อง การบวกเลขไม่เกิน 2 หลัก
หลักการและวิธีการแก้ปัญหาด้วยกระบวนการเทคโนโลยีสารสนเทศ
เครื่องคอมพิวเตอร์ และอุปกรณ์
“หลักการทำงานของคอมพิวเตอร์"
องค์ประกอบของคอมพิวเตอร์
หลักการเขียนโปรแกรม ( )
บทที่ 5 รหัสควบคุมและ การคำนวณ C Programming C-Programming.
การกระทำทางคณิตศาสตร์
ตัวแปร และชนิดข้อมูล.
การทำงานของระบบคอมพิวเตอร์
การรับและแสดงผลข้อมูล (Input/Output)
หน่วยรับเข้า ทำหน้าที่รับข้อมูลจากผู้ใช้เข้าสู่หน่วยความจำหลัก ปัจจุบันมีสื่อต่าง ๆ ให้เลือกใช้ได้มากมาย แบ่งเป็นประเภทต่าง ๆ 1.แป้นพิมพ์ (Keyboard) 2.เมาส์
ส่วนประกอบของคอมพิวเตอร์
Computer Programming การเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์
หลักการทั่วไปเกี่ยวกับการเขียนโปรแกรม
ใบสำเนางานนำเสนอ:

บทที่ 3 การคำนวณทางคณิตศาสตร์ หน่วยประมวลผลทางคณิตศาสตร์และตรรกะ (ALU)

หน่วยประมวลผลทางคณิตศาสตร์และตรรกะ ALU เป็นส่วนประกอบที่เป็นอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้พื้นฐานทางดิจิตอลลอจิก ทำหน้าที่ประมวลผลในคอมพิวเตอร์ทั้งทางด้านคณิตศาสตร์และตรรกะ โดยซีพียูจะมี ALU ประกอบอยู่ภายในซีพียู โดยซีพียูจะใช้งาน ALU ร่วมกับหน่วยควบคุม (Control Unit) รีจิสเตอร์ หน่วยความจำ และอุปกรณ์อินพุต/เอาต์พุต รูป 3.1 จะเห็นว่า ALU อยู่ภายในซีพียูโดยมีซีพียูควบคุมการทำงาน และมีรีจิสเตอร์สำหรับส่งข้อมูลเข้าสู่ ALU หลังจากนั้นผลลัพธ์ที่เกิดจากการประมาลผลของ ALU จะเก็บไว้ที่รีจิสเตอร์เช่นกัน รีจิสเตอร์นี้ทำหน้าที่เป็นหน่วยเก็บข้อมูลชั่วคราว หลังจากนั้นจะนำมาเก็บไว้ในหน่วยความจำโดยการควบคุมของซีพียู

ALU

การเปลี่ยนเป็นค่าตรงข้าม ใช้ sign-and-magnitude +21 = 00010101 -21 = 10010101 sign-and-magnitude ใช้ 2’s complement +21 = 00010101 2’s complement = 11101010 กลับค่าแต่ละบิต + 1 -21 = 11101011

การบวกและการลบ ใช้ 2’s complement : - ใช้หลัก a-b = a+(-b) - ไม่คิดตัวทด และค่าสูงสุดไม่เกินของจำนวนบิต

การบวกและการลบ ใช้ 1’s complement : - ถ้ามีตัวทดเกิดขึ้น จะนำไปบวกเข้ากับค่าผลลัพธ์ที่ได้

จำนวนเต็มไม่มีเครื่องหมาย : การคูณ จำนวนเต็มไม่มีเครื่องหมาย : - ตั้งตัวคูณให้ตำแหน่งขวาสุดตรงกับตัวตั้ง - ผลคูณย่อยที่เกิดขึ้นตำแหน่งขวาสุดให้ตรงตัวคูณ - นำผลคูณย่อยมารวมกัน

การคูณ จำนวนเต็มมีเครื่องหมาย (บวก)

จำนวนเต็มมีเครื่องหมาย (ลบ) การคูณ จำนวนเต็มมีเครื่องหมาย (ลบ) ถูก (ขยายผลคูณย่อย) ผิด

การคูณ อัลกอริทึ่มของบูธ

การคูณ

การหาร

การบวกและลบเลขทศนิยม การตรวจสอบค่า 0 การปรับเลขชี้กำลังให้เท่ากัน ทำการบวกหรือลบค่าของจำนวนนั้น (Mantissa) ปรับให้อยู่ในรูปแบบทั่วไป

โฟลว์ชาร์ตแสดงการบวกและลบเลขทศนิยม (Z <--X+-Y)

โฟลว์ชาร์ตแสดงการคูณเลขทศนิยม (Z <--X x Y)

โฟลว์ชาร์ตแสดงการคูณเลขทศนิยม (Z <--X / Y) การหารเลขทศนิยม โฟลว์ชาร์ตแสดงการคูณเลขทศนิยม (Z <--X / Y)

Haft Adder และ Full Adder ตารางค่าความจริงของการบวกเลข 2 บิต และวงจรสำหรับการบวกเลข 2 บิต

Haft Adder และ Full Adder

Haft Adder และ Full Adder วงจร Full Adder ที่เกิดจาก Haft Adder 2 ตัว

Ripple-Carry Adder (ขนาด 4 บิต)

ตัวบวกขนาด 16 บิตที่เกิดจากการเรียงต่อกันของ Ripple-Carry Adder 4 ตัว

ตารางค่าความจริงและสัญลักษณ์ของ Full Subtractor

Ripple-Borrow Subtractor

Ripple-Borrow Subtractor

วงจรบวกและลบ วงจรบวกและลบ

Carry-Lookahead Full Adder ที่สร้างเอาต์พุตตัวทดก่อกำเนิด (G) และตัวทดแพร่ (P) สำหรับใช้ใน Carry-Lookahead

Full Adder ที่รวม Carry-Lookahead โดย Full Adder

Serial Multiplier Serial Multiplier

ตัวอย่างการคูณที่ใช้ Serial Multiplier

Array Multiplier

Serial Divider Serial Divider

ตัวอย่างการหารโดยใช้ Serial Divider

Combination ALU Combination ALU

Sequential ALU Sequential ALU Addition AC := AC + DR Subtraction AC := AC – DR Multiplication AC.MQ := DR x MQ Division AC.MQ := MQ/DR AND AC := AC AND DR OR AC := AC OR DR EX-OR AC := AC XOR DR NOT AC := NOT(AC) Sequential ALU