UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS “ESPE”
INGENIERIA EN TECNOLOGIAS DE LA INFORMACIÓN ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS
INFORME SOBRE LA SIMULACION Y ARMADO DEL CIRCUITO ALU. ANALISIS DE LA UNIDAD ARITMETICA LOGICA (ALU) EN EL PROGRAMA ISIS PROTEUS MEDIANTE LA TABLA DE VALORES Y SU CONSTRUCCION FISICO SOBRE UN PROTOBOARD.
Estudiantes: Jairo Andrés Vizuete Pedraza Ismael Josías Moreno Moya
Quito, 04 de Diciembre del 2017
1. Tema:
Análisis y diseño en hardware sobre la unidad aritmética/lógica (ALU)
2. Objetivos:
Objetivo General: Analizar la ALU mediante su DATA SHEET y tabla de valores para
desarrollarlo y poner en funcionamiento en el ISIS PROTEUS para conocer su funcionalidad y con esto armar el circuito en un Protoboard.
Objetivo E specífi co: Identificar los elementos, características y función de la unidad
aritmética lógica y verificar cada una de las funcionalidades en el ISIS PROTEUS y en Hardware construido sobre un Protoboard.
3. Detalles: El proceso se llevó a cabo con el integrado 74LS181 que es más conocida como
ALU (Unidad Aritmética Lógica) tanto en ISIS PROTEUS como en el Protoboard en físico, y además se usó dos DEEP SWITCH y Leds para comprobar el dato obtenido del proceso de la ALU.
4. Mapa Conceptual: AL U (Unidad Aritmética Logi ca)
La unidad Aritmético Lógica, es parte de la CPU, se la conoce como ALU por sus siglas en inglés de (arithmetic logic unit) en su interior tiene los circuitos digitales que realizan las operaciones aritméticas y lógicas, entre dos operandos.
Contiene dos procesos:
Procesos Aritméticos
Procesos Lógico
Mediante bits para determinar la situación de las condiciones y estás se realizan con las compuertas basicas AND, OR NOT.
Operaciones que se realiza desde la más básica y que se incrementan de acuerdo al diseño y complejidad de esta unidad y pueden ser desde: SUMA y RESTA.
5. F lujograma:
Analisis del Data Sheet
Desarrollo en ISIS PROTEUS
Desarrollo de Hardware
6. Desarrollo del circuito: (Diagramas, tablas) La tabla usada fue la siguiente obtenida de la página oficial del DATA SHEET 74LS181
(Alldatasheet, 2003)
Diagrama lógico del circuito:
(Alldatasheet, 2003)
7. Dificultades:
Al principio existió una confusión sobre la tabla de las funciones aritméticas y lógicas, como por ejemplo {(A+B) Plus A}, esta operación se mal entendía por el (+) pero no era más que un operador lógico conocido como OR o Disyunción.
8. Solución a dificultades: La solución se dio mediante un estudio de la página oficial de la DATA SHEET 74LS181, que por medio de pruebas nos percatamos que los signos (+) y (-) son operadores lógicos y PLUS y MINUS son operadores aritméticos de suma y resta. 9. Conclusiones:
Las ALUs existen en todo circuito electrónico moderno, desde realizar incrementos de 1 al tiempo actual, en contadores de circuitos sencillos e incrementadores en calculadoras básicas, hasta las sofisticadas en los procesadores Phenom AMD II y Core i7 de Intel; en procesadores gráficos, tarjetas de sonido, lectores ópticos (CD) y televisores de alta definición en donde se ubican ALUs muy potentes. Los mainframes con muchos núcleos y estos con múltiples unidades de ejecución y cada una de ellas con su ALU. "Von Neumann (1945) explicó que una ALU es un requisito fundamental para una computadora, porque tendrá que efectuar operaciones matemáticas básicas, .. ..porque lo que creyó razonable, que una computadora tenga los circuitos especializados para realizar estas operaciones". (Zuñiga, 2010)
10.Recomendaciones: Es totalmente necesario probar con cada uno de las diferentes tablas que nos provee el datasheet, con estas tablas realizar primero manualmente los procesos aritméticos que vallamos a realizar para luego verificar que entendamos de forma correcta el funcionamiento de nuestro chip. Consideramos posible que al primer intento no obtengamos resultados reales, puede que necesitemos reconstruir nuestro circuido más de una vez.
11.E videncias:
12.Bibliografía: Alldatasheet. (2003). 74LS181 Datasheet - National Semiconductor (TI). Obtenido de http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/8331/NSC/74LS181.html Zuñiga, I. M. (2010). Arquitectura de Computador. Obtenido de http://rafazarquitectura.blogspot.com/2010/09/unidad-aritmetica-logica.html
