viernes, 25 de mayo de 2012

ALU y Cronogramas

En esta práctica nos enseñaron a analizar la ALU, a crearla mediante Logisim y a realizar los cronogramas correspondientes a los diferentes procesos que la ALU es capaz de llevar a cabo.

En principio recordaremos el uso del Logisim aquí.

La práctica nos pedía que hiciéramos algunos circuitos básicos para después unirlos y crear así una ALU completa. Esta ALU puede realizar las siguientes operaciones: Suma , And, Not y Desplazamiento de 1 Bit hacia la izquierda como podemos ver en la siguiente imagen.



Si queréis comprobar el funcionamiento de la ALU podéis descargaros el archivo de Logisim aquí.

La segunda parte, y más importante, de la práctica es la creación de los cronogramas correspondientes a algunas de las operaciones que realiza la ALU anterior. Para realizarlo debemos tener en cuenta las distintas señales que podemos utilizar en los cronogramas:

· Flanco de subida (Carga)



·De nivel (Triestado)

La primera operación que nos piden  es una AND entre R0 y R3 y almacenarlos en Raux1. Aquí tenemos su cronograma.



La siguiente operación es  un Desplazamiento de 2 bits a la izquierda de R1 y almacenarlo en Raux2. El cronograma quedaría de la siguiente manera.




FAQ

¿Qué es una A.L.U.?
  • A.L.U. son las siglas de Unidad Lógica y Aritmética.
  • Es la encargada de realizar las operaciones dentro de una CPU. Por ejemplo AND. XOR, Suma, Resta…
  • No puede funcionar por si misma. Necesita de dos elementos adicionales:
  1. Registros: En los que se almacenan los datos a operar y el resultado obtenido
  2. Buses: para recibir y enviar los datos antes indicados

¿Cuánto tiempo dura activado una señal de triestado, y cuántos pueden haber activados al mismo tiempo?
La señal de triestado se mantiene durante un ciclo de reloj exacto, y no pueden activarse más de uno al mismo tiempo si coinciden en el camino para desplazarlo a algún lugar, únicamente pueden activarse mas de uno cuando éstos no tienen nada que ver uno con el otro.

¿Qué es un bus? ¿ Qué tipos hay?
Conjunto de líneas eléctricas, cuyo cometido es transportar información de un circuito a otro.
  •  Bus dedicado
  •  Bus compartido
  •  Bus unidireccional
  •  Bus bidireccional
  •  Bus de receptor o transmisor
  •  Bus serie
  •  Bus paralelo
  •  Bus asíncrono

¿Qué ocurre cuando el número de posiciones a desplazar en los operadores de desplazamiento es variable?
Sería necesario un circuito adicional compuesto por otro multiplexor, y además serían operadores diádicos y no monádicos como lo sería si el número de posiciones a desplazar fuesen fijas.

¿Cuales es la clasificacion de los operadores?
Número de operandos:
  • Monádicos: Opera un solo dato (NOT A)
  • Diádicos: Operan dos datos (A+B)
Número de operandos:
  • Lógicos (AND, NOR, …)
  • Aritméticos (suma, resta, …)
  • Desplazadores (lógicos, aritméticos, circulares)
  • Otros (paridad, desbordamiento, …)

¿De que se encargan los operadores de desplazamiento?
Son los que se encargan de desplazar o rotar, las posiciones de los bits de los datos de entrada.

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