Estructura Funcionamiento Alu

Estructura Funcionamiento Alu

3.1 Estructura Funcionamiento ALU

Todas todas las operaciones aritmeticas se llevan a cabo en la unidad aritmetica.logica (ALU, por sus siglas en ingles) de una computadora. El proposito general de la ALU es aceptar los datos binarios que se almacenan en la memoria y ejecutar operaciones aritmeticas y logicas con estos datos segun las instrucciones de la unidad de control.

La unidad aritmetica logica contiene cuando menos dos registros de flip-flop: el registro B y el registro acumulador. Tambien contiene logica combinatoria, la cual realiza las operaciones aritmeticas y logicas con los numeros bianrios que estan almacenados en el registro B y en el acumulador. Una secuencia tipica de operaciones pueden ocurrir asi:

1.La unidad de control recibe una intruccion( de la unidad de memoria) especificando que un numero almacenado en una localidad de memoria particular(direccion) se sumara al numero que esta almacenando en ese momento el registro acumulador.

2.El numero que se sumara se transfiere de la memoria al registro B.

3.El numero en el registro B y el numero en el registro de acumulador se suman en los circuitos logicos(medianteun comando desde la unidad de control). Luego la suma resultante se encia al acumulador para su almacenamiento.

4.El nuevo numero en el acumulador puede permanecer alli, de manera que se le pueda sumar otro numero, o, si el proceso aritmetico particular ha terminado, se puede transferir a la memoria para ser almacenado.

Estos paso deben de hacer evidente como deriva su nombre el rgistro acumulador. Este registro acumula las sumas que ocurren cuando se realizan adiciones sucesivas entre nuevos numeros adquiridos de la memoria y la suma previamente acumulada De hecho, para cualquier problema aritmetico que conste de varios pasos el acumulador normalmente contiene los resultados de los pasos intermedios a medida que se can completandos asi como el resultado final cuando concluyo el problema.

Circuitos arimeticos integrados

Los circuitos aritméticos básicos, debido a su gran uso en multiples aplicaciones, los encontramos en forma de IC (en una pastilla)

El circuito sumador total típico lo encontramos en forma de 4 sumadores completos independientes o como un sumador de 4 bits capaz de sumar dos palabras binarias ed 4 bits.

Si combinamos los circuitos sumadores totales con otros circuitos lógicos, obtendremos:

Sumadores-restadores

Multiplicadores

ALU unidades lógicas-aritméticas de multiples utilidades

Una funcion esencial de casi todas las computadoras y calculadoras es la realizacion de operaciones aritmeticas, las cuales se efectuan en la unidad aritmetica-logica de una computadora, donde se conbinan compuertas logicas con flip-flops, de manera que puedan, sumar, restar, multiplicar y dividir numeros binarios. Estis circuitos realizan operaciones aritmeticas a velocidades que son humanamente imposibles. Por lo general, una opercion de suma tomaria menos de 100ns

Algunos circuitos aritemticos basicos que se usan para realizar las operaciones aritmeticas antes mencionadas.

La unidad aritmética lógica opera los datos que recibe siguiendo las indicaciones por la unidad de control. Esta unidad puede realizar operaciones aritméticas lógicas, por ejemplo: el de realizar la suma, la forma en que realiza la operación.

1.- Se debe tener el código de operación que indique la operación a efectuar en este caso el código de suma.

2.- Dirección de la célula en la que se encuentra almacenado el primer sumando.

3.- Dirección del segundo sumando.

4.- Dirección de la célula en la que se almacena el resultado.

Hay diferentes tipos de UAL: especializadas en operaciones con números enteros, con números en coma flotante, etc. Hace algunos años, existía el denominado coprocesador matemático, una UAL especializada en cálculos con números reales que estaba en un microchip diferente al de la CPU.

Esta unidad, de forma concreta se compone básicamente de: Circuito Operacional, Registros de Entradas, Registro Acumulador y un Registro de Estados, conjunto de registros que hacen posible la realización de cada una de las operaciones.


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