Unidades de lógica y aritmética, ALU (74LS181) El 74181 es una unidad aritmético lógica bit slice implementada como un circuito integrado TTL de la serie 7400. Fue la primera ALU completa en un simple cip.1 Fue utili!ado como el n"cleo aritmético#lógico aritmético#lógico en los l os $%U de mucos minicomputadores istóricamente signi&cati'os ( en otros dispositi'os. El 74181 representa un paso e'oluti'o entre los $%U de los a)os 1*+0, -ue ueron construidos usando puertas de lógica discretas, ( los $%U o los microprocesadores en un simple cip de o(. Aun-ue (a no es usado en productos comerciales, el 74181 es toda'/a una reerencia en libros de tetos sobre organi!ación del computador ( en papeles técnicos. También es usado a 'eces en cursos uni'ersitarios prcticos, para entrenar a los uturos ar-uitectos de computadores. ALU 74ls181 puede reali!ar todas las posibles 1+ operaciones lógicas de dos 'ariables ( una 'ariedad de operaciones aritméticas. En la &gura 23 se muestra el diagrama de pines de 74L5181, una ALU de 4 bits en tecnolog/a TTL.
Figura 23 . $on&guración de pines de una ALU 74L5181
%rogramando adecuadamente las l/neas de selección, 5655150 ( la de modo 9unto con la de acarreo pre'io, $n, :aALU puede e9ecutar 1+ operaciones lógicas ( 6 operaciones aritméticas dierentes con los datos A;A6AA1A0 <;<6<<1<0. Estas operaciones, con sus respecti'os códigos de selección, se relaciona en la tabla de la &gura 23 +. 5e asume -ue tanto las entradas como las salidas son acti'as en alto.
%ara programar el dispositi'o como generador de unciones lógicas, la entrada se= lectora de modo, , debe estar a ni'el alto. La operación lógica deseada se programa mediante un código de 4 bits de la orma 5655:5> aplicado a las entradas selectoras de unción. El estado de la entrada de acarreo $n es indierente por lo cual puede &9arse en cual-uier ni'el. %or e9emplo, para reali!ar la operación lógica A ?>@ < A; 1011 ( <;000l, la l/nea debe estar en 1 lógico ( en las l/neas 5655150 debe aplicarse el código 0110.
$ada bit de la palabra de salida F ; F6FF1F0 es el resultado de la operación ?>@ de cada bit de la palabra A con el correspondiente bit de la palabra <. Es decir, %6 ;A6 ?>@ <6, F ; A ?>@ < ( as/ sucesi'amente. %or tanto, F ; 1010. %ara programar la ALU como generadora de unciones aritméticas, la l/nea debe lle'arse a ni'el ba9o con el &n de abilitar los acarreos internos. La suma de A ( <, por e9emplo, se reali!a cuando el código de las entradas de se lección es 1001. La entrada de acarreo $n es acti'a en ba9o. 5i la suma produce un acarreo de salida igual a 1, esté también ser acti'o en ba9o. La ALU utili!a un sistema interno de generación de acarreos conocido como carr( loo aead Bacarreo en adelantoC, -ue no re-uiere -ue la suma sea calculada en su totalidad antes de establecer la naturale!a del acarreo resultante.
Figura 23 +. Tabla de las unciones del 74L5181