L’unità aritmetica logica (ALU)
Spieghiamo il funzionamento dell’unità aritmetica logica, detta anche ALU, che svolge operazioni aritmetiche nei circuiti.
L’unità aritmetica logica (ALU) è la calcolatrice del microprocessore. I circuiti digitali che la formano, consentono la realizzazione di operazioni di base fra i dati che giungono alla CPU. Fra i numerosi circuiti digitali che fanno parte di un computer, la ALU dispone di circuiti che possono eseguire operazioni aritmetiche semplici quali addizioni, sottrazioni, moltiplicazioni o divisioni; ricordiamo ancora che sia le operazioni aritmetiche che quelle logiche, sono realizzate con valori pari o zero, o uno. La maggiore o minore complessità di una ALU può realizzare, dipende dalla quantità dei circuiti che la formano. In esso, ciascun dato che viene immagazzinato individualmente, è chiamato “BIT”, e a sua volta è formato da un valore, anch’esso pari a 0 o a 1. Un gruppo di 8 bit, viene chiamato “BYTE”. Ciascuna entrata di una ALU, è collegata a due registri, noti come “REGISTRO ACCUMULATORE” e “REGISTRO TEMPORANEO”. Il registro accumulatore è un registro collegato all’unità di calcolo in cui si memorizza il risultato dell’operazione; normalmente contiene uno degli operandi necessari a realizzare l’operazione; questa struttura, cosi com’è, permette di effettuare operazioni concatenate. Il secondo operando, invece, è ottenuto dal bus dei dati, attraverso il registro temporaneo. C’è anche il “REGISTRO DI CONTROLLO”, che è collegato all’unità di calcolo(chiamato anche registro flag); i bit di questo registro possono valere o 0 o 1, a seconda del risultato prodotto nell’ultima operazione della ALU. Esso svolge anche un'altra funzione importante: quella di conservare un altro tipo di segnali, non necessariamente collegati con l’ultima operazione effettuata nella ALU; un esempio è quando memorizza in un determinato bit, la cosiddetta “maschera d’interruzione”, la cui funzione sarà analizzata nella sezione dedicata alle periferiche. Da ricordare che i primi microprocessori erano di soli 8 bit, come MP6502, prodotto dalla Rockwell, o come quello della Motorola il MP6800, che contribuirono alla diffusione dei personal computer.
