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UNIDAD ARITMÉTICA LÓGICA “A.L.U.” QUICHIMBO PLAZA PABLO ANDRES

Universidad Politécnica Salesiana E-mail: [email protected] 

I. RESUMEN En el siguiente informe se detallara el funcionamiento de los circuitos que forman la unidad aritmética lógica “ALU” de 4 bits en binario, el cual esta conformado de operaciones aritméticas: suma, resta y multiplicación. La visualización de los números ingresados y la respuesta obtenida se presentaran mediante displays. El mismo es comandado mediante un sistema de control, para la elección de las operaciones que se desea obtener como respuesta. Palabras claves: A.L.U, Bits, Displays. II. INTRODUCCIÓN El desarrollo de un ALU, se fundamenta en un conjunto de operaciones aritmeticas, es decir suma, resta, multiplicación, etc. Para el desarrollo del mismo se basa en la utilización de componentes digitales, como sumadores, comparadores, displays, entre otros. III. DESARROLLO 1.- DATOS DE INGRESO

Fig.1. Datos de ingreso en forma de binário.

En la Fig.1, se observa la configuracion para los datos de ingreso, los mismo son activos a 1=5V, el ingreso de los valores es mediante la configuración de números binários, las señales emitidas por los diferentes switch ingresan a los decodificadores 7447 que son activo a 1, los decodificadores estan conenctado a un display 7 segmentos para la visualización de numeros en decimal. 2.- CIRCUITO DE LA OPERACIÓN SUMA

Fig.2. Circuito para realizar la operación de la suma en la Unidad Aritmética Lógica.

En la Fig.2, se observa la circuiteria y la lógica digital utilizada para el desarrollo de la suma de dos números con 4 bits respectivamente. Los valores o señales enviadas desde los diferentes switch ingresan al sumador 74LS283, este permite la comparación de los dos valores binarios que previamente se ingreso, a la misma vez, a la salida de la compuerta se encuentra la lógica digital desarrollada para la activación del siguiente sumador; mediante el uso de las compuertas 74HC244, que es una compuerta lógica de un conjunto 3 estados internos, este sirve para la visualización del resultado de la suma en el display en un instante del tiempo cuando se active en el control del sistema la configuración de suma. 3.- CIRCUITO DE LA OPERACIÓN RESTA

Fig.3. Circuito para realizar la operación de la resta en la Unidad Aritmética Lógica.

En la Fig.3, se puede analizar el circuito desarrollado para la obtención de la resta que esta integrada en la unidad aritmética lógica, el mismo esta conformado por sumador 74HC283, permitiendo asi la comparación de 2 numeros de ingreso en binario, a continuación se encuentra la lógica digital utilizada para el acoplamiento de la salida del sumador con el ingreso del siguiente sumador, la lógica intermedia sirve para la activación del segundo sumador 74HC283, de esta forma da paso a la visualización de los resultados obtenidos de la resta en un display en general.

4.- CIRCUITO DE LA OPERACIÓN MULTIPLICACIÓN

Fig.4. Circuito para realizar la operación de la multiplicación en la Unidad Aritmética Lógica.

En la Fig.4, se observa la configuración analizada para la visualización de la multiplicación de 2 números de 4 bits en el ALU, el mismo esta conformado por compuertas AND al ingreso, estas sirven para seguir un orden ya establecido para la obtención de la multiplicación, las salidas respectivamente de las compuertas lógicas ingresan a los sumadores, encargados de comparar los valores de ingreso, para el caso de la multiplicación se utilizo 3 sumadores 74HC283 divididos en entre las salidas de las compuertas, a su vez la salidas se dirigen a la circuiteria de control para la intervención en un cierto tiempo, cuando se active la opción de producto, la visualización será en el display general.

5.- CONTROL DEL SISTEMA Y VISUALIZACIÓN DE LA RESPUESTA

Fig.5. Circuito para el control del sistema en general y la visualización del resultado.

En la Fig.5. se observa el control de la unidad aritmética lógica, a traves de un Dip-switch, el mismo esta configurado para diferentes tipos de respuesta es decir, cuando el dip esta un estado de 1, el circuito reponderia con la suma de los valores, cuando el pin 2 del dip esta en un estado de 1 y el otro de 0, este responderia a una resta, y mientras cuando el dip este en 3 es decir todos sus estados estan activos realizara la operación de la multiplicación. IV. CONCLUSIONES: 

Al momento de realizar los diferentes circuitos surgio un problema, en la parte de la multiplicación ya que no coincidian con los parametros preestablecidos por el docente, la manera de solucionarlo fue a traves del internet, visualizando un circuito ya establecido en el mismo.

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Para la visualización de todos los resultados un 2 displays comunes se necesito de compuertas lógicas 74HC244, siendo asi un problema al momento de relacionar cada operación con el centro de control del sistema.