Rechenwerk

Die beiden wichtigsten Komponenten der Zentraleinheit (CPU) sind das Rechenwerk und das Steuerwerk, die Control Unit (CU). Während das Steuerwerk die Befehle aus dem Befehlsregister abarbeitet und die Steuerung der Befehlszyklen in der Zentraleinheit (CPU) übernimmt, sorgt das Rechenwerk für arithmetische und logische Operationen. Deswegen heißen Rechenwerke auch Arithmetic Logic Unit (ALU). Allerdings muss ein Rechenwerk nicht zwangsläufig aus nur einer ALU-Komponente bestehen, sondern kann aus mehreren ALUs bestehen.


Ein Rechenwerk, auch als Operationswerk bezeichnet, kann an mathematischen Operationen alle Operationen der Dualarithmetik ausführen wie Addition, Subtraktion, Multiplikation und Division, an logischen Funktionen die Und-Funktion durch das AND-Gatter, die Oder-Funktion durch das OR-Gatter und die Nicht-Funktion durch das NOT-Gatter. Darüber hinaus kann das Rechenwerk Vergleiche und Schiebebefehle ausführen. Das Rechenwerk arbeitet die Befehle ab, die es vom Steuerwerk erhält.

Prinzipieller Aufbau 
   einer Rechnerorganisation

Prinzipieller Aufbau einer Rechnerorganisation

Der Aufbau eines Rechenwerkes umfasst neben einem oder mehreren Addierwerken, Halbaddierern oder Volladdierern, das Steuerwerk, Akkumulatoren und Register. Die Akkumulatoren arbeiten als schnelle Speicherelemente, in denen die Operanden für die Operationen und die Zwischenergebnisse gespeichert werden. Sie sind über den Datenbus mit dem Arbeitsspeicher verbunden. Der Datenbus ist der Teil des Systembusses über den die Daten und Operanden zur an die Akkumulatoren und Speicherregister übertragen werden.

Je nach Konzept werden die Zwischenergebnisse auch in den Registern gespeichert. Für die mathematischen und logischen Operationen benötigt das Rechenwerk zwei Operanden. Einer wird vom Arbeitsspeicher über den Datenbus übertragen und im Akkumulator zwischengespeichert. Nach der mathematischen Operation wird das Zwischenergebnis wieder im Akkumulator gespeichert.

Informationen zum Artikel
Deutsch: Rechenwerk
Englisch: arithmetic logic unit - ALU
Veröffentlicht: 04.07.2019
Wörter: 260
Tags: #CPU-Komponenten
Links: Akku (Akkumulator), AND-Gatter, ASP (Arbeitsspeicher), Befehl, Befehlsregister