Hfghf

Una unidad aritmética y lógica (ALU) es un circuito combinacional que desarrolla microoperaciones lógicas y aritméticas de dos operandos A y B de n bits. Las operaciones llevadas a cabo por la ALUson controladas por un grupo de entradas de selección de función.
Se debe diseñar una ALU de 4 bits con 3 entradas de selección de función : modoM, entradas de selección S0 y S1. La entrada Mselecciona entre una operación lógica (M=0) y una aritmética (M=1). Las funciones desarrolladas por la ALU se muestran en la siguiente tabla. Cuando se está realizando una resta, asumiremos que el resultado espositivo ( p. ej. A>B cuando se hace A-B).
[pic]
Un diagrama en bloques del diseño puede verse en la figura 4.1.
Con el fin de hacer el diseño más manejable se divide el problema en módulos. Enlugar de diseñar una ALU de 4 bits como un solo circuito, se implementará primero una ALU de 1 bit (bit-slice) para con base en ella montar el circuito de 4 bits. Esta unidad tendría 6 entradas y dossalidas, lo cual la haría bastante tediosa para su diseño por tablas. Una alternativa está en separar esta unidad de 1 bit en dos módulos: uno lógico y uno aritmético, y realizar el diseño de cadamódulo en forma independiente. Ver figura 4.2.
[pic]
Figura 4.2.- Esquema modular de una ALU
Para el módulo aritmético estudie el comportamiento de las entradas de un bit para cada una de lasoperaciones. Puede utilizarse un circuito Sumador completo (Full Adder).
Cuando se trabaja con complemento a 2´s para calcular A-B ó B-A, es posible que el bit de carry sea generado dando un resultado erróneo.Por ejemplo, si A=1101 (13) y B=0000 (0) , A-B=A+B´+1 = 1101 + 1111 +1 = 1 1101, que es igual a 29 en lugar de 13. Esto es porque el bit de carry en 1101 debería ser eliminado para dar: 1101. Se puedeprevenir este error usando un circuito lógico que suministrará un 0 siempre y cuando las funciones A-B ó B-A han sido seleccionadas por (S0,S1,M), y de otra manera suministrará la salida de Carry...