Titulacin Grado en Ingeniera de Computadores Asignatura Tecnologa

Titulación: Grado en Ingeniería de Computadores Asignatura: Tecnología de Computadores Bloque 2: Sistemas combinacionales Tema 6: Módulos combinacionales básicos (ampliación) Luis Rincón Córcoles

Módulos combinacionales básicos UNIDAD ARITMÉTICO LÓGICA: EJEMPLO • Ejemplo de diseño: ALU con dos entradas de datos de 4 bits, que realiza las siguientes operaciones en función de una entrada de control de 2 bits: • Vamos a estudiar otras dos alternativas para el diseño de esta ALU: o Versión 2: diseño por separado de la parte lógica y de la parte aritmética. o Versión 3: diseño de una celda básica completa para datos de un bit y su posterior replicación (red iterativa). 2

Módulos combinacionales básicos UNIDAD ARITMÉTICO LÓGICA: EJEMPLO VERSIÓN 2 • Fijándonos en la tabla de verdad, vemos que: o Si OP 1=0, se realizan operaciones aritméticas. § OP 0=0 implica suma, OP 0=1 implica resta. o Si OP 1=1, se realizan operaciones lógicas. § OP 0=0 implica AND, OP 0=1 implica OR • Así, la ALU constará de dos módulos diferenciados: aritmético y lógico. Las salidas de ambos módulos van a un conjunto de 4 multiplexores de 2 a 1 controlado por OP 1. 3

Módulos combinacionales básicos UNIDAD ARITMÉTICO LÓGICA: EJEMPLO VERSIÓN 2 • El módulo aritmético es un sumador / restador: 4

Módulos combinacionales básicos UNIDAD ARITMÉTICO LÓGICA: EJEMPLO VERSIÓN 2 • El módulo lógico se puede estructurar en varias unidades lógicas de bit, todas ellas iguales: • Cada unidad lógica de bit consta de dos puertas lógicas y un multiplexor 2: 1 : 5

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Módulos combinacionales básicos UNIDAD ARITMÉTICO LÓGICA: EJEMPLO VERSIÓN 3 • También se puede construir la unidad aritmético lógica como una red iterativa de módulos individuales iguales o similares, cada uno de los cuales trabaja con un bit de cada operando: • El módulo de la pareja de bits de mayor peso es especial para poder generar el acarreo de salida correctamente. 7

Módulos combinacionales básicos UNIDAD ARITMÉTICO LÓGICA: EJEMPLO VERSIÓN 3 • Cada módulo de 1 bit combina las operaciones aritméticas y lógicas: • El módulo de la pareja de bits de mayor peso es especial para poder generar el acarreo de salida correctamente. • En el módulo i=0, el acarreo de entrada es la señal OP 0. • En los demás, el acarreo de entrada es el de salida del sumador anterior. 8

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