什么是运算器_运算器由什么组成

　　运算器由算术逻辑单元（ALU）、累加器、状态寄存器、通用寄存器组等组成。算术逻辑运算单元（ALU）的基本功能为加、减、乘、除四则运算，与、或、非、异或等逻辑操作，以及移位、求补等操作。计算机运行时，运算器的操作和操作种类由控制器决定。运算器处理的数据来自存储器；处理后的结果数据通常送回存储器，或暂时寄存在运算器中。与Control Unit共同组成了CPU的核心部分。

　　

　　

　　各组成部分的功能简要介绍

　　ALU：算术逻辑单元，核心部件。实现基本算术、逻辑运算。

　　暂存器：用来存放参与计算的数据及运算结果。它只对硬件设计者可见，即只被控制器硬件逻辑控制或微程序所访问。

　　通用寄存器组：用于存放程序中用到的数据。它可以被软件设计者所访问。

　　内部总线：用于连接各个部件的信息通道。传输运算过程中的数据。

　　算术逻辑部件（ arithmetic unit） ：

　　计算机中执行各种算术和逻辑运算操作的部件。运算器的基本操作包括加、减、乘、除四则运算，与、或、非、异或等逻辑操作，以及移位、比较和传送等操作。

　　1、ALU的特点：

　　不仅具有多种算术运算和逻辑运算的功能，而且具有先行进位逻辑，从而能实现高速运算。

　　2、ALU的处理数据能力：

　　运算器的处理对象是数据，所以数据长度和计算机数据表示方法，对运算器的性能影响极大。70年代大多数通用计算机则以16、32、64位作为运算器处理数据的长度。

　　能对一个数据运算器的所有位同时进行处理的运算器称为并行运算器。

　　如果一次只处理一位，则称为串行运算器。

　　有的运算器把一个完整的数据分成若干段进行计算，称为串/并行运算器。

　　

　　通过74181ALU功能表，我们了解到当M=0（L低电平） 时，实现算术运算; 当M=1（H高电平）时，实现逻辑运算。

　　

　　表中，算术运算用“加”和“减”汉字表示，而+表示逻辑运算的或。减法是用补码运算的，其中减数的反码在内部产生，输出“A减B减1”（倒数第2行），因此在做减法时，需在最低位产生一个强迫进位（+1），以便产生A减B的结果。

　　通用寄存器

　　通用寄存器可用于传送和暂存数据，也可参与算术逻辑运算，并保存运算结果。除此之外，它们还各自具有一些特殊功能。通用寄存器的长度取决于机器字长，它是计算机中存取速度最快的存储器。因每个寄存器的一般用途和特殊用途有很大的差异，因而汇编语言程序员必须熟悉只有这样，才能在程序中做到正确，合理地使用它们。

　　

　　状态寄存器

　　状态寄存器用来记录算术、逻辑运算或测试操作的结果状态。程序设计中，这些状态通常用作条件转移指令的判断条件，所以又称为条件码寄存器。一般均设置如下几种状态位：

　　1）零标志位（Z）：当运算结果为 0 时，Z 位置“1”；非 0 时，置“0”；

　　2）负标志位（N）：当运算结果为负时，N 位置“1”；为正时，置“0”；

　　3）溢出标志位（V）：当运算结果发生溢出时，V 位置“1”；无溢出时，置“0”；

　　4）进位或借位标志（C）：在做加法时，如果运算结果最高有效位（对于有符号数来说，即符号位；对无符号数来说，即数值最高位）向前产生进位时，C 位置“1”；无进位时，置“0”。在做减法时，如果不够减，最高有效位向前有借位（这时向前无进位产生）时，C 位置“1”；无借位（即有进位产生）时，C 位置“0”。除上述状态外，状态寄存器还常设有保存有关中断和机器工作状态（用户态或核心态）等信息的一些标志位（应当说明，不同的机器规定的内容和标志符号不完全相同），以便及时反映机器运行程序的工作状态，所以有的机器称它为“程序状态字”或“处理机状态字”（Processor Status Word，PSW ）。