ALU. descripcion
Páginas: 10 (2421 palabras)
Publicado: 15 de octubre de 2014
LAS OPERACIONES ALU
Las operaciones que puede efectuar la Unidad Aritmética, según su propósito, se clasifican en tres grandes grupos:
1. De desplazamiento.
2. Aritméticas.
3. Lógicas.
En la tabla de la figura se muestra el conjunto de operaciones típicas que realizan las cuatro categorías de computadores: microprocesador, minicomputador, computador medio y computador rápido.También se indica la manera habitual de llevar a cabo la operación mediante:_
unidad combinacional (C),
unidad secuencial específica (S),
tareas controladas por la Unidad de Control (UC),
por programa (P).
OPERACIONES DE DESPLAZAMIENTO
Los desplazamientos se realizan corriendo los bits deuna palabra, dato o registro hacia la derecha o izquierda.
Si el operando origen, A, está compuesto por los bits: an−1 , an−2 ,..., a1 , a0
el operando resultado B, después
de realizar el desplazamiento, estará compuesto por una cadena de bits,
que cumplen la ley:
donde k indica el número de posiciones que se han desplazado.
Si k > 0, el desplazamiento se efectúa hacia la izquierday viceversa.
En realidad, la expresión no puede aplicarse a los extremos del operando éstos se rellenan según el desplazamiento sea lógico o aritmético.
El operador de desplazamiento puede estar constituido únicamente por puertas lógicas, en cuyo caso posee un carácter puramente combinacional.
En general, los computadores sencillos no pueden ejecutar más que un desplazamiento elemental(una posición a derecha o a izquierda) por impulso. Puede montarse el acumulador como un registro de desplazamiento.
A fin de no tener que utilizar una instrucción para cada desplazamiento elemental, se emplea un descontador de desplazamiento, cargado al principio de la operación con el número de desplazamientos por efectuar, número que aparece como operando inmediato en la instrucción. Estecontador se ve restado en una unidad a cada impulso de orden de desplazamiento; la operación se detiene cuando el descontador de desplazamientos llega a cero.
Es un primer ejemplo de operador secuencial y de su dispositivo de control.
En las máquinas más importantes, el acumulador está cableado de tal manera que puedan ejecutarse desplazamientos de1, 2, 3 ó k posiciones, a derecha o izquierda, a la recepción de cada impulso de reloj.
En la figura se muestra un operador de desplazamiento que permite desplazamientos de 0, 1, 2 y 4 posiciones en ambos sentidos. Sólo se ha representado el esquema correspondiente a un bit. Las señales de control necesarias para definir el desplazamiento son comunes a todos los bits.
Es frecuente quecoincidan el operando origen y el destino, con lo que el desplazador se reduce a un simple registro de desplazamiento.
Desplazamientos lógicos
Los valores de los extremos se completan con ceros, es decir, los k bits derechos o izquierdos, según la dirección del desplazamiento, serán rellenados con ceros.
Obsérvese que en losdesplazamientos lógicos existe pérdida dé información.
También hay operadores de desplazamiento que permiten rellenar con unos las posiciones vacías.
Desplazamientos circulares
Los k bits que se vacían en un extremo se rellenan con los que salen por el otro.
Con los desplazamientos circulares no hay pérdida de información.Desplazamientos aritméticos
Los desplazamientos aritméticos se realizan sobre números en representación de complemento y son parecidos a los lógicos, pero salvando o manteniendo el signo de la cantidad.
Estos desplazamientos suponen una multiplicación o división por una potencia de 2.
En la figura se muestra, gráficamente, el comportamiento de este tipo...
Las operaciones que puede efectuar la Unidad Aritmética, según su propósito, se clasifican en tres grandes grupos:
1. De desplazamiento.
2. Aritméticas.
3. Lógicas.
En la tabla de la figura se muestra el conjunto de operaciones típicas que realizan las cuatro categorías de computadores: microprocesador, minicomputador, computador medio y computador rápido.También se indica la manera habitual de llevar a cabo la operación mediante:_
unidad combinacional (C),
unidad secuencial específica (S),
tareas controladas por la Unidad de Control (UC),
por programa (P).
OPERACIONES DE DESPLAZAMIENTO
Los desplazamientos se realizan corriendo los bits deuna palabra, dato o registro hacia la derecha o izquierda.
Si el operando origen, A, está compuesto por los bits: an−1 , an−2 ,..., a1 , a0
el operando resultado B, después
de realizar el desplazamiento, estará compuesto por una cadena de bits,
que cumplen la ley:
donde k indica el número de posiciones que se han desplazado.
Si k > 0, el desplazamiento se efectúa hacia la izquierday viceversa.
En realidad, la expresión no puede aplicarse a los extremos del operando éstos se rellenan según el desplazamiento sea lógico o aritmético.
El operador de desplazamiento puede estar constituido únicamente por puertas lógicas, en cuyo caso posee un carácter puramente combinacional.
En general, los computadores sencillos no pueden ejecutar más que un desplazamiento elemental(una posición a derecha o a izquierda) por impulso. Puede montarse el acumulador como un registro de desplazamiento.
A fin de no tener que utilizar una instrucción para cada desplazamiento elemental, se emplea un descontador de desplazamiento, cargado al principio de la operación con el número de desplazamientos por efectuar, número que aparece como operando inmediato en la instrucción. Estecontador se ve restado en una unidad a cada impulso de orden de desplazamiento; la operación se detiene cuando el descontador de desplazamientos llega a cero.
Es un primer ejemplo de operador secuencial y de su dispositivo de control.
En las máquinas más importantes, el acumulador está cableado de tal manera que puedan ejecutarse desplazamientos de1, 2, 3 ó k posiciones, a derecha o izquierda, a la recepción de cada impulso de reloj.
En la figura se muestra un operador de desplazamiento que permite desplazamientos de 0, 1, 2 y 4 posiciones en ambos sentidos. Sólo se ha representado el esquema correspondiente a un bit. Las señales de control necesarias para definir el desplazamiento son comunes a todos los bits.
Es frecuente quecoincidan el operando origen y el destino, con lo que el desplazador se reduce a un simple registro de desplazamiento.
Desplazamientos lógicos
Los valores de los extremos se completan con ceros, es decir, los k bits derechos o izquierdos, según la dirección del desplazamiento, serán rellenados con ceros.
Obsérvese que en losdesplazamientos lógicos existe pérdida dé información.
También hay operadores de desplazamiento que permiten rellenar con unos las posiciones vacías.
Desplazamientos circulares
Los k bits que se vacían en un extremo se rellenan con los que salen por el otro.
Con los desplazamientos circulares no hay pérdida de información.Desplazamientos aritméticos
Los desplazamientos aritméticos se realizan sobre números en representación de complemento y son parecidos a los lógicos, pero salvando o manteniendo el signo de la cantidad.
Estos desplazamientos suponen una multiplicación o división por una potencia de 2.
En la figura se muestra, gráficamente, el comportamiento de este tipo...
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