2.9 Computersysteme I, Arithmetical Logical Unit (ALU)

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Informatik (Computersysteme I) Flashcards on 2.9 Computersysteme I, Arithmetical Logical Unit (ALU), created by David Bratschke on 16/10/2017.
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Question Answer
Was ist die ALU, wenn man diese als Funktion betrachtet? ein Schaltnetz, das binäre Variablen miteinander verknüpft.
Welche Operationen kann die ALU vornehmen bzw. sollte sie mindestens vornehmen können? arithmetisch: die Addition logisch: AND, OR, NOT, XOR
Wie kann die Subtraktion in der ALU abgebildet werden? Entweder durch Addition mit dem Zweierkomplement oder durch ein eigenes Schaltnetz
Wodurch wird in Binärdarstellung das Vorzeichen einer Zahl angezeigt? durch das höchstwertige Bit (MSB), welches das Vorzeichen kennzeichnet
Wenn das most significant Bit (MSB) im Zweierkomplement auf 0 steht, welches Vorzeichen hat die Zahl dann? Diese ist positiv.
Welchen Wert muss das MSB im Zweierkomplement haben, um eine negative Zahl darzustellen? 1
Wie bildet man das Einerkomplement einer Dualzahl? Durch Invertierung der Bits
Wie bildet man das Zweierkomplement einer Dualzahl? Erst das Einerkomplement (Invertieren) bilden, dann 1 dazu addieren
Wie errechnet sich das Intervall zur Darstellung positiver und negativer Dualzahlen durch das Zweierkomplement? ( n Bits) nach der Formel: \( [-2^{n-1} , 2^{n-1} - 1] \)
Was ist ein "overflow" und wann kann dieser bei arithmetischen Operationen passieren? Ein "Bereichsüberlauf", dieser passiert, wenn das Ergebnis den darstellbaren Wertebereich überschreitet.
Wann kann bei einer arithmetischen Operationen ein Bereichsüberlauf passieren? wenn die beiden Summanden das gleiche Vorzeichenbit haben und die beiden höchstwertigen Bits der Überträge ungleich sind
Wie sind die einzelnen Schaltnetze für logische und arithmetische Operationen innerhalb der ALU miteinander verbunden? Über einen Multiplexer, welcher je nach angeforderter Operation das Ergebnis des jeweiligen Schaltnetzes auf den Ausgang der ALU durchschaltet.
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