ALU

Introducción.- Una unidad aritmética y lógica es un circuito digital que realiza la aritmética de enteros y las operaciones lógicas. La ALU es un bloque fundamental de la unidad central de procesamiento e incluso los microprocesadores más simples contienen uno para fines tales como el mantenimiento de los temporizadores. El matemático John von Neumann propuso el concepto ALU en 1945, cuando escribió un informe sobre las bases de un nuevo equipo llamado EDVAC.

La mayor parte de las operaciones de un procesador son realizadas por uno o más ALU. Una ALU carga de datos de los registros de entrada. A continuación, una unidad de control externa dice la ALU qué operación se debe realizar en esos datos, y luego la ALU almacena el resultado en un registro de salida. La unidad de control se encarga de mover los datos procesados entre estos registros, ALU y la memoria.Los ingenieros pueden diseñar una unidad aritmético-lógica para el cálculo de la mayoría de las operaciones.Las entradas a la ALU son los datos que se intervenidos y un código de la unidad de control que indica que la operación a realizar. Su salida es el resultado de la computación. En muchos diseños, la ALU también toma o genera las entradas o salidas de un conjunto de códigos de condición desde o hacia un registro de estado.

Objetivo.- Ejecutar los diferentes tipos de operaciones tanto aritméticas como lógicas que se pueden realizar en una ALU.

Material.-

Contador 74393

ALU 74181

RAM 6116

CI 555

Deep switch

Leds

74LS245P

Desarrollo.- Primero en el Protoboard colocamos todos los componentes, lo que son los deep switch donde meteremos los datos, los leds para visualizar la los datos ingresados, el contador que nos ayudara a procesar con el pulso del reloj, la ALU que realizar las operaciones correspondientes a los datos ingresados, la memoria para guardar los datos y posteriormente ingresarlos a la ALU, el chip 555 es el que da los pulsos, la compuerta NOT para negar algunas entradas y por ultimo se conectaron las barras de led´s que nos mostraran los datos y las operaciones que se realizaran.

Una vez conectados todos los componentes, procedemos a probarlos en este caso lo conectamos a la corriente, se prendera el circuio y empezaremos a ingresar los datos en la memoria con los deep switchs al mismo tiempo que se estan ingresando los datos se mostraran los datos en los leds, una vez ingresado los datos , se prendera el interruptor para que inicie el pulso de reloj que mandara los pulsos al contador y empieze a realizar las operaciones correspondientes , en este momento a cada pulso de reloj el contador empezara a contar desde T0 hasta la cantidad de Tn haya, tambien por siguiente a cada pulso de reloj el contador dara pie para que la memoria vaya ingresando los datos a la ALU y este a su vez de las señales a los leds para que se visualize como esta realizando las operaciones, por cada operacion se veran diferentes señales en los leds e indicara tambien que operaciones se esta utilizando. Cuando acabe de realizar Tn veces los estados, significara que habra terminado de realizar las operaciones y en los leds se mostrara el resultado final.

Observaciones.- Se observó que la ALU realiza las operaciones con rapidez y tiene muchas

posibilidades de uso de manera sencilla. Es muy buen ejemplo de calculadora. Se utilizaron las barras de led porque en cambio a los leds por separado

era un poco más voluptuoso para hacerlo y ocupar menos material. Que la ALU puede tener más datos de entrada para poder realizar

operaciones. Se utilizaron acarreos para realizar las operaciones aritméticas/logicas

Conclusiones.-Gracias al término de esta práctica, pudimos observar que la ALU realizará por sí

misma operaciones aritméticas y lógicas que ya se encuentran determinadas.

Basta con ingresar dos datos y variar las líneas de selección para que ésta misma

las realice.

Otros aspectos importantes son el reforzamiento a prácticas anteriores como lo

son las transferencias de datos, dentro de la misma, se realizó la transferencia de

datos que se encuentran en una dirección de la RAM hacia la ALU como una

instrucción, también se implementó una señal de sincronización.

Nos dimos cuenta de igual forma, que para la utilización de la ALU las terminales

carry y mode están ligadas y que gracias a si éstas se encuentran en alto o bien

en bajo realizará operaciones distintas.