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L'UAL

L'UAL est un circuit logique chargé d'exécuter les opérations élémentaires permettant les traitements effectués par l'ordinateur. L'UAL reçoit des instructions de l'unité de commande, et peut lire et écrire en mémoire.

Principe de l'UAL: elle permet d'effectuer une opération binaire (deux opérandes), choisie par l'unité de contrôle. Chacune des opérations possibles est repérée par un nombre (codé en binaire). L'UAL prend donc deux opérandes en entrée, une opération, et des variables binaires en sortie (plus les retenues et autres indicateurs).

Représentation (voir figure [*] fig-ual) et exemple tiré du schéma du Tanenbaum p. 136 (ne pas faire le schéma directement, faire des blocs ET, OU, NON et +, et ensuite faire le décodeur et les circuits logiques).

Puisqu'on a plusieurs opérations possibles, on les numérote en partant de 0. On a une boîte avec des opérations en vrac, qu'on va numéroter. On ne veut que calculer le résultat d'une opération. Deux solutions: installer un décodeur en début de l'UAL, ou un multiplexeur à la fin.

On a vu une UAL avec 2 bits d'entrée et 4 opérations différentes. Si on veut augmenter le nombre d'opérations possibles, alors il suffit d'augmenter le nombre de bits de codage de l'instruction. Si on veut effectuer des opérations sur des variables non binaires, on peut mettre des UAL en parallèle (voir Tanenbaum et figure [*] fig-uals), ce qui est moins compliqué qu'une grosse UAL (retenues ou sorties spéciales par ex). Attention au problème de la retenue (retenue de sortie par ex). Montrer que la fonction ET peut aussi être appliquée à des nombres codés sur plusieurs bits.

Principe fondamental: le résultat est toujours calculé en fonction des variables binaires d'entrée, donc on a toujours un circuit logique.

Figure: Unité arithmétique et logique (UAL)
\begin{figure}\centering\epsfig{figure=graphics/ual.eps,width=5cm}\end{figure}

Figure: Unités arithmétiques et logiques en parallèle
\begin{figure}\centering\epsfig{figure=graphics/uals.eps,width=3cm}\end{figure}


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Benjamin Drieu 2001-08-13