Formato Presentación Informes Prácticas De Digitales

INFORME PRÁCTICA 1: ALU, SHIFTER Y BARREL SHIFTER















INTEGRANTES









PRESENTADO A:
ING. FERNANDO A. URBANO M.













CIRCUITOS DIGITALES I
INGENIERÍA ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES
FIET
UNIVERSIDAD DEL CAUCA
2012













2. RESUMEN


El resumen debe contener una pequeña introducción, redactada en tercerapersona y con sus propias palabras del contenido del trabajo.

En la primera parte de éste taller se hizo una introducción al software Quartus II de Altera como herramienta de diseño de sistemas digitales complejos. Posteriormente se presentaron las instrucciones básicas para realizar captura esquemática, simulación e implementación en el FPGA de los sistemas diseñados. Finalmente, se diseñó,simuló y verificó el funcionamiento de circuitos aritméticos básicos tales como Sumadores completos (FA), ALUs, shifters y barrel shifters.

3 TABLA DE CONTENIDO


2. RESUMEN 2
3 TABLA DE CONTENIDO 2
4. INTRODUCCIÓN 2
4.1 Diseño de la unidad aritmético – lógica (ALU) de 16 bits 3
4.2 Diseño del Shifter de 16 bits 3
4.3 Diseño del Barrel Shifter de 16 bits 4
5. OBJETIVOS 4
6.DISCUSIÓN DE RESULTADOS 4
Punto A. 4
Punto B 7
Punto C 8
Punto D 9
Punto E 10
Punto F 10
Punto G 11
Punto I 13
7. CONCLUSIONES 13
8. REFERENCIAS 14


4. INTRODUCCIÓN


Se diseñaron tres operadores aritméticos básicos (ALU, Shifter y Barrel Shifter), usando la biblioteca de componentes de Altera. Los bloques diseñados describen posteriormente.





4.1 Diseño de launidad aritmético – lógica (ALU) de 16 bits


En la introducción, se busca definir cada uno de los componentes (o circuitos) que va a utilizar o diseñar, puede realizar una búsqueda en Internet (ver [1]), de sitios confiables, artículos científicos, libros o notas de clase (ver [2]), pero siempre deben ir muy bien referenciados.
La Unidad Lógica Aritmética (ULA), o Arithmetic Logic Unit (ALU),es un circuito digital que calcula operaciones aritméticas (como suma, resta, multiplicación, etc.) y operaciones lógicas (si, y, o, no), entre dos números.
Muchos tipos de circuitos electrónicos necesitan realizar algún tipo de operación aritmética, así que incluso el circuito dentro de un reloj digital tendrá una ALU minúscula que se mantiene sumando 1 al tiempo actual, y se mantienecomprobando si debe activar el pitido del temporizador, etc.
Por mucho, los más complejos circuitos electrónicos son los que están construidos dentro de los chips de microprocesadores modernos como el Intel Core Duo. Por lo tanto, estos procesadores tienen dentro de ellos un ALU muy complejo y poderoso. De hecho, un microprocesador moderno (y los mainframes) pueden tener múltiples núcleos, cada núcleo conmúltiples unidades de ejecución, cada una de ellas con múltiples ALU [1].


Una unidad aritmética y lógica (ALU), es un circuito combinacional que puede realizar un número de operaciones aritméticas y lógicas diferentes sobre un par de operandos de n bits. Las operaciones a realizar se especifican mediante el conjunto de entradas de selección de la función.

Las operaciones aritméticas son:suma, resta, incremento y decremento; las operaciones lógicas son: AND, OR, transferencia y complemento. Debido a que todas las operaciones aritméticas están basadas en la suma, se puede diseñar la ALU simplemente modificando las entradas de un sumador completo de acarreo propagado. El circuito de modificación utilizado para realizar las operaciones aritméticas se denomina circuito aritmético (CA)y el circuito de modificación utilizado en las operaciones lógicas se denomina circuito lógico (CL).

Puesto que la ALU permite realizar cuatro operaciones aritméticas y cuatro operaciones lógicas, es necesario introducir una variable de control de modo, M, la cual selecciona las operaciones aritméticas (M=1) o lógicas (M=0). También es necesario utilizar dos variables de selección, S1 y S0...