FUNCIONES ARITMÉTICO-LÓGICAS

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María Elena Juárez Cáceres
hace 6 años
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1 FUNCIONES ARITMÉTICO-ÓGICAS Funciones Aritmético-ógics Representción de números en inrio Binrio puro Mgnitud + signo Complemento 1 Complemento 2 Codificdor de mgnitud + signo Complemento 1 2. Sumdores y restdores Semisumdor: s c Págin 1

2 Funciones Aritmético-ógics Sumdor: C in s C o C in s C o S = c + c + c + c = c( + ) + c ( + ) = c( ) + c ( ) = cm + cm) = c m = c ( ) C0 = c + c + c + c = + c( ) Sumdor prlelo: Págin 2

3 Semirrestdor: Funciones Aritmético-ógics s - c Restdor: C i -- C in D C o C i D C i S = c + c + c + c = c( + ) + c ( + ) = c( ) + c ( ) = cm + cm) = c m = c ( ) C = i 1 c + c + c + c = + + ci( ) Restdor prlelo: Págin 3

Sumdor serie: Funciones Aritmético-ógics Sumdor prlelo con crreo delntdo: P = G i i i = i i i i C =

i C = G + PC = G + P( G + PG + PPC ) = G + PG + PPG + PPPC 3 2 2 2 2 2 1 1 0 1 0 0 2 2 1 2 1 0 2 1 0

4 3 3 3 3 3 2 2 1 2 1 0 2 1 0 0 3 3 2 3 2 1 3 2 1 0 3 2 1 0 0 Se gestion el crreo desde el

4 Sumdor serie: Funciones Aritmético-ógics Sumdor prlelo con crreo delntdo: P = G i i i = i i i i C = G + PC C = G + PC = G + P( G + PC ) = G + PG + PPC S = P C i i i C = G + PC = G + P( G + PG + PPC ) = G + PG + PPG + PPPC C = G + P C i i 1 i 1 i 1 C = G + PC = G + P( G + PG + PPG + PPPC ) = G + PG + PPG + PPPG + PPPPC Se gestion el crreo desde el principio, suponiendo pr cd slid 4 etps de puerts lógics, independientemente del orden de l slid S n Págin 4

3. Sumdor en complemento 1: Funciones Aritmético-ógics Cundo se oper en ritmétic en complemento 1 el límite de representción está limitdo l número de its.

5 3. Sumdor en complemento 1: Funciones Aritmético-ógics Cundo se oper en ritmétic en complemento 1 el límite de representción está limitdo l número de its. De est mner cundo el resultdo de un sum o rest es superior l máximo de representción el resultdo de l operción es erróne, dicho error qued recogido en el it denomindo de reosmiento. Funciones que dee relizr el circuito 1. Sumr en inrio puro sin signo ni mgnitud. 2. Dr por válido el resultdo si el crreo=0 y no hy reose. 3. Si crreo=1 y no hy reose Sumr 1 l resultdo. 4. Si hy reose Dr error Situciones: No hy prolems en los csos Deciml Sumr 1 l resultdo Deciml Reose Deciml Deciml Deciml reose = S1A1B 1+ S1A1B 1 4. COMPARADORES Comprdor = elemento que compr dos dtos de entrd (, ) de n its cd uno y ctiv un de entre tres slids en función de que (>), (=), (<). El número de its de cd un de ls entrds d nomre l comprdor. Así un comprdor de 4 its es el que tiene cd un de sus entrds de 4 its. > = < > = < ( > ) = ( = ) = + = ( < ) = Págin 5

6 Funciones Aritmético-ógics Comprdor de n its 0 n > = 0 n < Comprdor con entrds en cscd 0 n 0 n > = < COMPARADOR > = < En ls entrds se meten ls slids de comprción de los its inmeditmente inferiores. De est mner siempre que hy un diferenci entre i y i l slid se posicionrá en función de ello. Pero si i = i, l slid tomrá el vlor dels entrds del comprción en cscd. Que result ser el vlor de l comprción de i-1 y i-1 Págin 6

7 Funciones Aritmético-ógics Comprdor de 24 its Págin 7

8 Generdores / detectores de pridd Funciones Aritmético-ógics os generdores de pridd PAR son quellos circuitos que genern un 0 cundo el número de 1 l entrd es pr y un 1 cundo es impr. Generdor de pridd pr Pridd pr Pridd pr pridd _ pr = + = Pr el cso de tres its Como se puede oservr lo único que hy que hcer pr mplir el número de its es ir umentndo el número de puerts. 5. Detector de pridd: El cso del detector es similr l del generdor, solo que el it de prid form prte de l entrd en l recepción, convirtiéndose de est mner en otro it de dtos y l slid que ntes er el it generdo es hor el it indicdor de error. Pr el cso del detector de pridd impr lo único que hy que hcer es sustituir l últim puert por un NOR-EXCUSIVE. Págin 8

9 Funciones Aritmético-ógics 6. UNIDADES ARITMÉTICO-ÓGICAS Bsdos En multiplexores que seleccionn ls funciones implementds en ls entrds s2 s1 s0 m AU O O cn flg Arithmetic logic unit 74F181 FEATURES Provides 16 rithmetic opertion: dd, sutrct, compre, nd doule; plus 12 other rithmetic opertions Provides ll 16 logic opertions of two vriles: Exclusive-OR, Compre, AND, NAND, NOR, OR, plus 10 other logic opertions PIN CONFIGURATION Full look-hed crry for high speed rithmetic opertion on long words 40% fster thn S181 with only 30% S181 power consumption Aville in 300mil-wide Slim 24-pin Dul In-ine pckge DESCRIPTION The 74F181 is 4-it high-speed prllel Arithmetic ogic Unit (AU). Controlled y the four Function Select inputs (S0 S3) nd the Mode Control input (M), it cn perform ll the 16 possile logic opertions or 16 different rithmetic opertions on ctive-igh or ctive-ow opernds. The Function Tle lists these opertions. TYPE TYPICA PROPAGATION DEAY TYPICA SUPPY CURRENT (TOTA) 74F ns 43mA Págin 9

10 Funciones Aritmético-ógics Págin 10

11 Funciones Aritmético-ógics When the Mode Control input (M) is igh, ll internl crries re inhiited nd the device performs logic opertions on the individul its s listed. When the Mode control input is ow, the crries re enled nd the device performs rithmetic opertions on the two 4- it words. The device incorportes full internl crry look-hed nd provides for either ripple crry etween device using the C n +4 output, or for crry look-hed etween pckges using the signls P (Crry Propgte) nd G (Crry Generte). P nd G re not ffected y crry in. When speed requirements re not stringent, it cn e used in simple ripple crry mode y connecting the Crry output (Cn+4) signl to the Crry input (Cn) of the next unit. For high-speed opertion, the device is used in conjunction with the 74F182 crry look-hed circuit. One crry look-hed pckge is required for ech group of four 74F181 devices. Crry look-hed cn e provided t vrious levels nd offers high speed cpility over extremely long word lengths. The A=B output from the device goes igh when ll four F outputs re igh nd cn e used to indicte logic equivlence over 4-its when the unit is in the sutrct mode. The A=B output is opencollector nd cn e wired-and with other A=B outputs to give comprison for more thn 4 its. The A=B signl cn lso e used with the Cn+4 signl to indicte A>B nd A<B. The Function Tle lists the rithmetic opertions tht re performed without crry in. An incoming crry dds one to ech opertion. Thus select code genertes A minus B minus 1 (two s complement nottion) without crry in nd genertes A minus B when crry is pplied. Becuse sutrction is ctully performed y complementry ddition (one s complement), crry out mens orrow; thus, crry is generted when there is no underflow nd no crry is generted when there is underflow. As indicted, this device cn e used with either ctive- ow inputs producing ctive-ow outputs or with ctive-igh inputs producing ctive-igh outputs. For either cse, the tle lists the opertions tht re performed to the opernds leled inside the logic symol. MODE SEECT INPUTS ACTIVE IG INPUTS & OUTPUTS ACTIVE OW INPUTS & OUTPUTS S3 S2 S1 S0 ogic (M=) Arithmetic** (M=) (Cn=) ogic (M=) Arithmetic** (M=) (Cn=) A AB ogicl 0 A minus 1 A AB ogicl 1 A minus 1 AB minus 1 AB minus 1 minus 1 AB A plus AB A plus () B () plus AB B AB plus () A B A minus B minus 1 A B A minus B minus 1 AB AB minus 1 A plus AB AB A plus () A B A plus B A B A plus B B () plus AB B AB plus () AB AB minus 1 ogicl 1 A plus A* ogicl 0 A plus A* () plus A AB AB plus A () plus A AB AB plus A A A minus 1 A A Págin 11

12 1999 2ª S Funciones Aritmético-ógics función ritmétic de sumr: 1.1 Semisumdor, sumdor completo y sumdor serie. 1.2 Cómo se convertirí un semisumdor en semirrestdor?. 1.1 Págin 270 del liro de teorí. 1.2 Semisumdor: Semirrestdor: Como se puede precir l diferenci consiste en que l entrd A en el semisumdor es literl y en el semirrestdor es invertid. Por lo tnto l solución es invertir dich entrd. Un circuito que podrí servir pr mos propósitos consistirí en colocr un puert que entregrí un vrile literl o invertid según se seleccione con un ptill. Dich puert es un O-exclusiv en l que l vrile entr en un de ls entrds y l otr entrd se utiliz como selector de función Sumd_rest m 0 1 Págin 12

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Ci A B S Co 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 SEMI-SUMDOR SUMNDOS SUM CRREO B S C 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 SUM BINRI B S = B S =. B SUMDOR TOTL Ejemplo de suma B Ci Ci 1 1 0 0 1 i 1 1 1 0 1 Bi 1 0 0 1 Si 1 0 0 1 1 0 Co 1 1 0 0 1 Σ S Co Ci B