ivan

Funcionamiento de la ALU
La ALU puede programarse para que opere tanto en activa en alta como activa en baja.
En esta asignatura todos los circuitos los diseñamos y usamos considerando activa en alta porque nos
parece la forma de trabajo más intuitiva.
La tabla de verdad de la ALU que aparece en el texto base es correcta y se corresponde con la que
proporciona Texas Instruments y cuya hojade característica se adjunta con este documento.
El problema está en que las tablas de verdad del funcionamiento que proporcionan los distintos
fabricantes dependen de la interpretación de las señales, pero las señales de entrada y salida a la ALU
son las que le entran y salen al circuito, sólo que se interpretan de una forma u otra dependiendo de si
se considera activa en alta o en baja.
Latabla siguiente (proporcionada por el fabricante) muestra la forma en la que se pueden interpretar
dichas señales en función de si se considera activa en alta o en baja.

Observen que las señales de activa en baja son negadas respecto de las de activa en alta.
Como hemos dicho anteriormente, nosotros vamos a trabajar en activa en alta tanto en los diseños
como en las simulaciones. Por tanto,para activa en alta, tanto las palabras de entrada, A3 A2 A1 A0 y
B3 B2 B1 B0, como las señales de control, S3 S2 S1 S0, M, C n , las interpretamos tal cual, o sea, son
directamente (sin negar) los datos que salen de los generadores de pulsos y que entran en la ALU y que
se corresponden con la cabecera de la tabla de verdad de la ALU para activa en alta. Estos serán los
valores sobre los quedeberemos operar a la hora de comprobar el funcionamiento de dicha ALU.
Observen que las únicas señales que aparecen negadas son los acarreos o arrastres de entrada y salida,
Cn y Cn+4 .
El significado de C n en la tabla de verdad (de activa en alta, la del texto) es:

C n =H (sin Acarreo). Por tanto, su significado es C n = 0. O sea, Acarreo = 0
C n =L (con Acarreo). Por tanto, su significadoes C n = 1. O sea, Acarreo = 1
Si miramos la página 3-712 de las hojas de características adjuntas verán que esta señal está negada,
esta es la razón por la que a este terminal lo nombran con C n . De nuevo, nosotros en el terminal
marcado con C n ponemos directamente la señal, sin negarla. Es decir, a la ALU no hay que añadirle
ningún inversor. Se programa directamente con las señales talcual y se interpretan también tal cual
(salvo C n + 4 , como veremos más adelante). Así, si queremos programar la ALU para que realice la
función aritmética sin acarreo “A PLUS B” deberemos poner los siguientes valores a las señales de
control:
S3 S2 S1 S0 = H L L H, M = L, terminal C n (olvidaros del negado) = H.
Si por el contrario, queremos que realice la operación “A PLUS B PLUS 1”deberemos poner:
S3 S2 S1 S0 = H L L H, M = L, terminal C n (olvidaros del negado) = L.

La señal de acarreo de salida, C n + 4 , sale negada. Es decir, cuando no hay acarreo de salida en C n + 4 se
obtiene un “1” y cuando hay acarreo se obtiene “0”. Aquí si que al comprobar el funcionamiento en el
simulador hay que tener en cuenta que está negada.
La ALU está diseñada para que se pueda ampliar sufuncionamiento a palabras de más bits,
permitiendo su conexión en cascada, uniendo directamente la salida C n + 4 de la primera ALU (4 bits
menos significativos) a la entrada C n de la segunda (4 bits más significativos) y así sucesivamente
cada vez que ampliemos, en 4 bits, las palabras sobre las que opera. Esto justifica el hecho de que sea
C n = H (sin acarreo) y C n = L (con acarreo) yaque se va a unir directamente al C n + 4 y cuyo
significado es: C n + 4 = H cuando no hay acarreo y C n + 4 = L cuando hay acarreo. El significado se
mantiene y no hay que introducir ningún inversor para su ampliación, sino que se une una ALU a la
siguiente directamente.
Esta forma de conexión en cascada implica que tiene lugar un acarreo encadenado o enlazado de la
misma forma que hemos...