Sistemas Digitales

Sistemas digitales
l Los sistemas digitales procesan información digital, de acuerdo con un algoritmo determinado
l Algoritmo: conjunto ordenado y finito de operaciones que permite hallar lasolución a un problema
l Objetivo de la lección: introducción a los sistemas digitales

La ruta de datos
l Todo algoritmo se descompone en una serie de operaciones básicas:
• Aritméticas
•Lógicas
• Desplazamientos y rotaciones
l La ruta de datos (“datapath”) es el conjunto de unidades funcionales que procesan los datos.

Componentes típicos de la ruta de datos
• ALUs: realizan lasoperaciones necesarias
• Registros y memorias: almacenan datos temporales
• Buses: conectan los elementos de la ruta de datos
• Multiplexores: seleccionan los datos que se deben procesar en cadamomento.

Ejemplo de ruta de datos
l ALU realiza operaciones
• F: Función de la ALU
l SR: Registro de estado.
Indicadores (flags) de la operación realizada.
Ejemplos:
• C: Acarreo
• O:Overflow
• Z: Cero
• S: Signo
l Operandos inmediatos a través de I, seleccionados con SI

Banco de registros (memoria de triple puerto) almacena valores intermedios
l Selección de registros
•RFA: Registro Fuente A
• RFB: Registro Fuente B
• RD: Registro Destino
l E/S para conexión externa
• SE selecciona la fuente para RD (externa ointerna)
• OE habilita la salida
Unidad decontrol
l Determina la correcta secuenciación y utilización de las operaciones sobre los datos
l Elementos típicos:
• Máquinas de estados
• Contadores
• Registros y memorias con datos de control,etc.
Diseño de sistemas digitales
l El diseño con componentes tan básicos como las puertas lógicas no es práctico para diseñar sistemas digitales
l Diseño en el Nivel de Transferencia entreRegistros (Register Transfer Level, RTL):
• Componentes más abstractos: ALUs, registros o multiplexores
• El sistema se describe como operaciones que se realizan entre datos almacenados en...