计算机运算器(computer arithmetic unit)是计算机系统中负责执行算术运算的硬件组件。它的主要功能包括:
1. 算术逻辑单元(arithmetic logic unit, alu):这是计算机运算器的核心部分,负责执行所有的算术运算,如加法、减法、乘法和除法。alu通常由一个算术逻辑门阵列(arthmetic logic gate array, alog)组成,它可以执行二进制算术运算。
2. 累加器(accumulator):累加器是一个寄存器,用于存储每次算术运算的结果。在大多数计算机中,累加器是一个8位或16位的寄存器,可以存储两个操作数。当进行加法运算时,累加器会将两个操作数相加并存储结果。
3. 寄存器组:计算机运算器通常包含多个寄存器,用于存储不同的数据。这些寄存器可以是通用寄存器(general-purpose registers),也可以是专用寄存器(special-purpose registers)。通用寄存器可以存储任何类型的数据,而专用寄存器则具有特定的用途,如控制寄存器(control registers)、状态寄存器(status registers)等。
4. 指令寄存器(instruction register):指令寄存器用于存储当前正在执行的指令。当计算机需要执行新的指令时,它会从指令寄存器中读取指令并执行。
5. 中断处理单元(interrupt handler unit):计算机运算器还可能包含一个中断处理单元,用于处理外部中断信号。当外部设备(如键盘、鼠标、打印机等)发送中断信号时,计算机运算器会暂停当前的计算过程,转而处理中断请求。
计算机运算器的主要功能是通过执行算术运算来处理各种数据。这些运算对于计算机的数据处理、控制和通信至关重要。例如,计算机处理器中的算术运算单元(arithmetic logic unit, alu)负责执行整数和浮点数的算术运算,以实现基本的算术运算功能。此外,计算机中的其他硬件组件(如寄存器组、控制单元等)也与算术运算密切相关,共同构成了计算机运算器的整体功能。