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Escuela Académico Profesional de Ingeniería Electrónica

MICROELECTRÓNICA

INFORME PRÁCTICO

ALU VSM

Alumno : Buleje Alcarraz Celso Denis

Profesor : Alarcón Matutti Ruben

Ciclo : IX

Turno : Lunes 16 - 18

Ciudad universitaria, 21 de noviembre del 2011

Después de haber aprendido diferentes características de los circuitos CMOS, que han sido proposed a PracticalProject which let us better understand the CMOS circuits propuso un proyecto práctico que nos permite comprender mejor los circuitos CMOS graphical conception with Microwind. concepción gráfica con Microwind. As we had to choose between several projects, Ya que tuvimos que elegir entre varios proyectos, we decided to focus on an ALU design. hemos decidido centrarnos en un diseño de ALU.

UnidadAritmética y LÓgica (ALU)
Una unidad aritmética lógica puede realizar un conjunto de operaciones aritméticas básicas y un conjunto de operaciones lógicas, a través de líneas de selección. En inglés ALU significa Arithmetic Logic Unit (Unidad Aritmética Lógica). muestra el diagrama de bloques de una ALU.

Diagrama de bloques de una ALU
Las cuatro entradas de A se combinan con las de B generandouna operación de salida de cuatro bits en F. La entrada de selección de modo S2 distingue entre las operaciones aritméticas y lógicas. Las entradas de selección S0 y S1 determinan la operación aritmética o lógica. Con las entradas S0 y S1 se pueden elegir cuatro operaciones aritméticas (con S2 en un estado) y cuatro logicas (con S2 en otro estado). Los acarreos de entrada y salida tienen sentidoúnicamente en las operaciones aritméticas. El diseño de una ALU implica el diseño de la sección aritmética, la sección lógica y la modificación de la sección aritmética para realizar las operaciones aritméticas y lógicas.

Sección Lógica
Los datos de entrada en una operación lógica son manipulados en forma separada y los bits son tratados como variables binarias. En la tabla se listan cuatrooperaciones lógicas OR, OR - Exclusiva, AND y NOT. En el circuito, las dos líneas de selección (S1, S0) permiten seleccionar una de las compuertas de entrada, correspondientes a la función Fi .
S1 | S0 | Salida | Función Fi |
0 | 0 | F=Ai+Bi | OR |
0 | 1 | F=AiÅBi | XOR |
1 | 0 | F=Ai·Bi | AND |
1 | 1 | F=A'i | NOT |
Tabla de Función Lógica.
El circuito lógico es unaetapa de un circuito lógico de n bits.

Diagrama lógico de un circuito lógico de una ALU

Sección Aritmética
El componente básico de la sección aritmética es un sumador en paralelo. Las operaciones aritméticas configuradas en el circuito aritmético se presentan en la tabla siguiente. En una ALU, la suma aritmética se puede implementar con un número binario en A, otro número en la entrada B y elacarreo de entrada Cin en un valor lógico 0. El resto de las funciones se enuncian en la columna descripción.

Selección de Función | Salida N | Función | Descripción |
S1 | S0 | Cin |  N | F |   |
0 | 0 | 0 | 0 | A | Transferir A |
0 | 0 | 1 | 0 | A+1 | Incrementar A |
0 | 1 | 0 | B | A+B | Suma ó agregar B a A |
0 | 1 | 1 | B | A+B+1 | Suma con accarreo óagregar B a A más 1 |
1 | 0 | 0 | B’ | A+B’ | Agregar el complemento de 1 de B a A |
1 | 0 | 1 | B’ | A+B’+1 | Agregar el complemento de 2 de B a A |
1 | 1 | 0 | Todos unos | A-1 | Decrementar A |
1 | 1 | 1 | Todos unos | A | Trasferir A |
Tabla de la Función F en un Circuito Aritmético
La implementación de las funciones anteriores por medio de un circuito lógicosencillo se describe a continuación. El circuito se diseña bajo el precepto de intervenir cada entrada Bi para obtener las siguientes funciones:
S1 | S0 | Ni |
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | Bi |
1 | 0 | Bi' |
1 | 1 | 1 |
Tabla del circuito para la entrada Bi

Por medio de estas funciones se pueden lograr las funciones de la tabla al agregar el número Ni a la entrada A a través de...
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