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5: Enunciado.
Enunciado A-E-1_067.doc

Disponemos de tres señales P2, P1 y P0 con las que queremos controlar el funcionamiento de una Unidad Aritmético Lógica, pero la programación de la ALU no depende directamente de estas señales sino de la prioridad de estas señales. Así, el criterio de prioridad de las señales es P2>P1>P0 y las operaciones de las palabras de 4 bits que debe realizar laALU son las siguientes:
a) Si la prioridad es de la señal P2, la operación que debe realizar es la operación aritmética sin acarreo A PLUS B.
b) Si la prioridad es de la señal P1 entonces debe realizar la operación lógica .
c) Si la prioridad es de P0 entonces debe hacer la operación aritmética con arrastre .
d) Si las señales son todas cero (ninguna es prioritaria) entonces la ALU debeponerse a 0.
Diseñe el circuito codificador con prioridad y úselo para controlar las operaciones de la ALU que se han especificado.











Comenzamos construyendo la siguiente tabla de verdad:
P2 P1 P0 Y0 Y1
1 X X 1 1
0 1 X 1 0
0 0 1 0 1
0 0 0 0 0







Y0 e Y1, toman valores dependiendo de las entradas P2. P1 y P0, cuando la prioridad es:

 P2 => (1,1)
 P1 =>(1,0)
 P0 => (0,1)
 Ninguna prioritaria => (0,0)

Si nos detemos a observar la tabla de verdad, deducimos las funciones de salida Y1 e Y0 son:
• Y1 = P2 + P1
• Y0 = P2 + NOT(P1).P0

Y que nos dará el circuito correspondiente que se puede ver en la siguiente figura:



ALU con su correspondiente circuitería

Las conexiones vienen dadas por la siguiente tabla de verdad:
Y0 Y1 S3 S2S1 S0 M NOT(CN)
1 1 H L L H L H
1 0 L H L L H X
0 1 L L L L L L
0 0 L L H H H X

A continuación extraemos de la tabla las funciones correspondientes de la ALU:
La H representa un 1: (Utilizamos Karnaugh)
• S3 = H L L L = Y1Y0
• S2 = L H L L = NOT(Y1)Y0
• S1 = L L L H = NOT(Y1) NOT(Y0)
• S0 = H L L L = NOT(Y1) NOT(Y0) + Y1Y0 = NOT[ XOR(Y1+Y0) ]
• M = L H L H = NOT(Y1)
• Cn = H X LX =Y1Y0

Quedando así el circuito de control definido.
Circuito completo














COMPONENTES UTILIZADOS

• Puertas lógicas:
o AND (7408)
o OR (7432)
o NOT (7404)
o XOR (7486)
• ALU74181
• Relojes de pulsos Digitales (Para las señales de entrada):
o A0: 0,5us
o A1: 1 us
o B0: 2 us
o B1: 4 us
o P0: 8 us
o P1: 16 us
o P0: 32 us


CRONOGRAMA DEL CIRCUITOCOMPLETO








Funciones y comparación de tablas de verdad
• P2 tiene la prioridad:
o A PLUS B.
B1 B0 A1 A0 NOT(CN) M S0 S1 S2 S3 F3 F2 F1 F0
0 0 0 0 H L H L L H 0 0 0 0
0 0 0 1 H L H L L H 0 0 0 1
0 0 1 0 H L H L L H 0 0 1 0
0 0 1 1 H L H L L H 0 0 1 1
0 1 0 0 H L H L L H 0 0 0 1
0 1 0 1 H L H L L H 0 0 1 0
0 1 1 0 H L H L L H 0 0 1 1
0 1 1 1 H L H L L H 0 1 0 0
1 0 0 0 HL H L L H 0 0 1 0
1 0 0 1 H L H L L H 0 0 1 1
1 0 1 0 H L H L L H 0 1 0 0
1 0 1 1 H L H L L H 0 1 0 1
1 1 0 0 H L H L L H 0 0 1 1
1 1 0 1 H L H L L H 0 1 0 0
1 1 1 0 H L H L L H 0 1 0 1
1 1 1 1 H L H L L H 0 1 1 0
NOT(CN), M, S0, S1, S3 son las plantillas control de la ALU











La parte donde P2 toma la prioridad corresponde a la franja entre los 32 us y los 40 us, ypor tanto, corresponde a realizar la operación aritmética A PLUS B. Se puede observar la coincidencia entre el cronograma y la tabla de verdad.

• P1 tiene la prioridad
o NOT(AB)
B1 B0 A1 A0 NOT(CN) M S0 S1 S2 S3 F3 F2 F1 F0
0 0 0 0 X H L L H L 1 1 1 1
0 0 0 1 X H L L H L 1 1 1 1
0 0 1 0 X H L L H L 1 1 1 1
0 0 1 1 X H L L H L 1 1 1 1
0 1 0 0 X H L L H L 1 1 1 1
0 1 0 1 X H L L H L 1 1 10
0 1 1 0 X H L L H L 1 1 1 1
0 1 1 1 X H L L H L 1 1 1 0
1 0 0 0 X H L L H L 1 1 1 1
1 0 0 1 X H L L H L 1 1 1 1
1 0 1 0 X H L L H L 1 1 0 1
1 0 1 1 X H L L H L 1 1 0 1
1 1 0 0 X H L L H L 1 1 1 1
1 1 0 1 X H L L H L 1 1 1 0
1 1 1 0 X H L L H L 1 1 0 1
1 1 1 1 X H L L H L 1 1 0 0
NOT(CN), M, S0, S1, S3 son las plantillas control de la ALU















La parte...