Арифметическое и логическое устройство

В АЛУ выполняется преобразование информации — арифметические и логические операции над данными (операндами).

Все остальные компоненты как процессора, так и вычислительного комплекса в целом предназначены, по сути, только для того, чтобы передать АЛУ нужные операнды и сохранить полученные результаты. Регистры предназначены для временного хранения данных в процессоре. Внутренние магистрали обеспечивают пересылку информации между регистрами и АЛУ. Внешние магистрали связывают регистры с подсистемой памяти и модулями ввода-вывода. Устройство управления координирует работу.

АЛУ, как впрочем и все остальные компоненты компьютера, представляет собой совокупность простейших электронных логических схем, способных хранить двоичные числа и выполнять над ними элементарные операции булевой алгебры.

В минимальном варианте АЛУ должно содержать лишь цифровую логику для выполнения логических операций, сдвигов, сложения и вычитания чисел в формате с плавающей запятой. Из этого набора программным способом можно обеспечить выполнение остальных арифметических операций в любых формах представления информации. Однако такой вариант не позволяет достичь высокой скорости вычислений.

Учитывая разнообразие выполняемых операций и типов обрабатываемых данных, АЛУ представляет комплекс специализированных операционных устройств (ОУ). Настройка ОУ на конкретную операцию и последовательность шагов ее выполнения обеспечиваются с помощью управляющих сигналов от УУ. АЛУ образуют два вида ОУ: целочисленное и для обработки чисел в формате с плавающей запятой.