Práctica 2: ALU y camino de datos

Este es el circuito que se utiliza a lo largo de la práctica:

Y este es el cronograma que se pide realizar en la última parte de la práctica:

(™Los números de arriba diferencian cada apartado.)

Problemas a realizar:

™En primer lugar tendremos que realizar el montaje del circuito anterior, y luego realizar los siguientes apartados:

–Cargar en el registro R0 el dato 1Fh.

–Cargar en el registro R1 el dato 21h.

–Cargar en el registro R2 el dato 4Ah.

–Cargar en el registro R3 el dato 35h.

–Sumar R1 y R2 y almacenarlo en Raux0.

–Hacer la operación AND entre R0 y R3 y almacenarlos en Raux1.

–Desplazar dos veces en registro R1 y almacenarlo en el registro Raux2.

–Llevar R2 al acumulador y complementar su valor. El resultado almacenarlo en R0.

™Y realizar el cronograma de las tres últimas operaciones.

FAQs:

™¿Qué es la ALU?

  Es la unidad encargada de realizar las operaciones aritmético-lógicas

™¿Puede funcionar por si sola?

  No, para su funcionamiento necesita dos elementos: los buses y los registros.

™¿Se pueden transmitir dos datos a la vez por el mismo bus?

  No, por eso es muy importante que cuando se habrá la señal de transferencia de datos no halla otra señal de transferencia activa.

™¿Se pueden mandar varias señales a la vez?

  Sí, siempre que estas estén aisladas de las demás.

™¿En qué flancos trabaja cada elemento?

  Solo las señales de captura de los registros actúan con el flanco de subida lo demás es con el flanco de bajada, aunque también se puede hacer en el flanco de subida pero si se hace así se ahorra ciclos de reloj.

™¿Para qué sirve el registro de estado?

  Sirven para almacenar si ha habido algún error en la ALU al operar (Desbordamiento, dividir entre 0,…).

™¿Qué tipos de desplazamiento hay y cómo funcionan cada uno de ellos?

  En primer lugar está el desplazamiento lógico que consiste en desplazar los bits hacia un lado. Por ejemplo: El desplazamiento de 101  en 1 bits a la izquierda seria 010.

  En segundo lugar el desplazamiento aritmético que se usa  cuando el dato es un número en complemento a 2. El último bit que sale va al bit de acarreo. El desbordamiento indica que el signo no es el correcto. Existen 2 tipos:

–Hacia la derecha: se replica el bit de signo.

–Hacia la izquierda: se rellena con ceros, y si se modifica el bit de signo en el proceso el indicador V se pone a 1.

  En tercer lugar está el desplazamiento circular, que consiste en desplazar los bits hacia un salido pero el bit que se desborda se introduce en la posición del otro extremo. Por ejemplo: El desplazamiento circular a la derecha del número 110 es 101