circuitos alu



Facultad de Ingeniería Electrónica y Telecomunicaciones
Universidad Católica de Colombia


INTRODUCCIÓN
DISEÑO DE UNA ALU (UNIDAD ARITMÉTICA Y LÓGICA)
Una unidad aritmética lógica puederealizar un conjunto de operaciones aritméticas básicas y un conjunto de operaciones lógicas, a través de líneas de selección. En inglés ALUsignifica Arithmetic Logic Unit (Unidad Aritmética Lógica).La figura 3.12.1. muestra el diagrama de bloques de una ALU.

Figura 3.12.1. Diagrama de bloques de una ALU
Las cuatro entradas de A se combinan con las de B generando una operación de salida decuatro 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 lasentradas S0 y S1 se pueden elegir cuatro operaciones aritméticas (con S2en un estado) y cuatro logicas (con S2 en otro estado). Los acarreos de entrada y salida tienen sentido únicamente en las operacionesaritméticas. 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.
MARCOTEÓRICO
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 3.12.1. se listan cuatro operacioneslógicas 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
SalidaFunción Fi
0
0
F=Ai+Bi
OR
0
1
F=AiBi
XOR
1
0
F=Ai·Bi
AND
1
1
F=A'i
NOT
Tabla 3.12.1. Tabla de Función Lógica.
El circuito lógico de la figura 3.12.2 es una etapa de un circuito lógicode n bits.
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...