11. 마이크로 명령과 ALU

마이크로 연산

마이크로 연산은 레지스터에 저장된 데이터에 대해 수행되는 기본적인 연산으로 다음과 같이 크게 4 가지로 분류한다.

• 전송 : 레지스터 사이 이진 정보를 전송
• 산술 : 레지스터에 저장된 수치 데이터에 대해 산술 연산 수행
• 논리 : 레지스터에 저장된 비수치 데이터에 대해 비트 조작 연산 수행
• 시프트 : 레지스터에 저장된 데이터에 대해 시프트 연산 수행

ALU에서 마이크로 연산

ALU에서는 산술 연산과 논리 연산을 주로 처리하며 주로 정수 연산을 처리한다. 최근에는 부동 소수 연산까지 처리한다. 산술 연산과 논리 연산의 종류는 다음과 같다.

• 산술 연산 : 덧셈, 뺼셈, 곱셈, 나눗셈, 증가, 감소, 보수
• 논리 연산 : AND, OR, NOT, XOR, Shift

연산 과정

ALU에서 마이크로 연산이 일어나는 과정은 다음과 같은 도식도로 표현할 수 있다. 먼저 제어신호에 따라 데이터를 가져와 연산을 수행하며 필요시 AC(Accumulator)에도 저장을 한다. 이후 결과를 상태 레지스터에 저장한다.

산술 연산 표기

논리 연산 및 시프트 연산 표기

논리 연산 예시

시프트 연산 예시