Усі цифрові пристрої, у тому числі й АЛП, може бути представленим у вигляді композиції операційного та керуючого пристроїв. В операційному пристрої виконуються арифметико-логічні операції. Керуючий пристрій забезпечує виконання операцій за допомогою послідовності керуючих сигналів, яку він виробляє залежно від мікропрограми. В математичних моделях АЛП перший пристрій подається операційним автоматом, а другий - керуючим автоматом.

Автомамт операцімйний - пристрій цифрової електронної обчислювальної машини, в якому відбуваються перетворення кодів чисел або слів.Операційний автомат складається із набору регістрів з комбінаційною логікою у входах запом'ятовуючих елементів регістрів. Вхідні сигнали операційного автомату ототожнюються з вихідними сигналами керуючого автомата - сигналами мікрооперацій. Ці сигнали визначають перетворення множини станів операційних автоматів. Вихідними сигналами операційних автоматів є рядки значень логічних умов, які характеризують стани його регістрів.

В теорії зручно розглядати операційний автомат як нескінченний автомат Мура спеціального виду (багаторегістровий автомат).

Операційний автомат (ОА) приймає по входу А операнди, по входу Y - керуючі сигнали {y}, передає на вхід Z результати операції і формує множину значень логічних умов {x}.

Керуючий автомат (КА) генерує послідовність керуючих сигналів, яка передбачена мікропрограмою і відповідає значенням логічних умов. Інакше кажучи, керуючий автомат задає порядок виконання дій в операційному автоматі, який виходить з алгоритму виконання операцій. Найменування операції, яку необхідно виконувати у пристрої, визначається кодом операції. По відношенню до керуючого автомату сигнали коду операції, за допомогою яких кодується найменування операції, і повідомлювальні сигнали х1,…, хi, які формуються в операційному автоматі, грають однакову роль: вони впливають на порядок генерування керуючих сигналів y. Тому сигнали коду операції і умовні сигнали відносяться до одного класу - до класу повідомлювальних сигналів, які поступають на вхід керуючого автомату.
тобто кожна операція - це визначена послідовність мікрооперацій. які називаються мікроопераціями що містить більш прості операції що будь-яка операція розглядається як складнаВ основі опису керуючих автоматів лежить принцип мікропрограмного керування.

Керуючий автомат (КА) приймає по входу X логічні умови {x} і залежно від їх значень та коду операції по входу F формує послідовність керуючих сигналів {y}.

· Класифікація арифметико-логічних пристроїв

· Арифметико-логічні пристрої класифікують за такими ознаками:

· способом оброблення даних - паралельні, послідовні, паралельно-послідовні;

· системою числення - двійкові, десяткові та ін.;

· формою подання чисел - з плаваючою комою, з фіксованою комою, цілі двійкові та десяткові числа;

· часом виконання операцій - синхронні та асинхронні;

· способом виконання мікрооперацій - із закріпленими мікроопераціями, із спільними операціями;

· типом керуючого автомата - зі схемною або програмовною логікою;

· методом побудови - багатофункціональні та блокові.

За способом дії над операндами АЛП діляться на послідовні та паралельні. У послідовних АЛП операнди представляються у послідовному коді, а операції проводяться послідовно у часі над їх окремими розрядами. У паралельних АЛП операнди представляються паралельним кодом і операції відбуваються паралельно у часі над усіма розрядами операндів.

За способом представлення чисел розрізняють АЛП:

· для чисел з фіксованою комою;

· для чисел з плаваючою комою;

· для десяткових чисел.

За характером використання елементів та вузлів АЛП діляться на блокові і багатофункціональні. У блоковому АЛП операції над числами з фіксованою і плаваючою комою, десятковими числами і алфавітно-цифровими полями виконуються в окремих блоках, при цьому підвищується швидкість роботи, так як блоки можуть паралельно виконувати відповідні операції, але значно зростають витрати устаткування. У багатофункціональних АЛП операції для всіх форм представлення чисел виконуються одними і тими ж схемами, які комутуються потрібним чином в залежності від необхідного режиму роботи.

За своїми функціями АЛП є операційним блоком, що виконує мікрооперації, що забезпечують прийом з інших пристроїв (наприклад, пам'яті) операндів, їх перетворення і видачу результатів перетворення в інші пристрої. Арифметико - логічний пристрій управляється керуючим блоком, що генерує керуючі сигнали, які ініціюють виконання в АЛП певних мікрооперацій. Генерується управляючим блоком послідовність сигналів визначається кодом операції команди і сповіщають сигналами.