Unidad aritmética lógica (ALU)

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Unidad aritmética lógica (ALU) by Mind Map: Unidad aritmética lógica (ALU)

1. En computación, la unidad aritmética lógica o unidad aritmético-lógica, también conocida como ALU (siglas en inglés de arithmetic logic unit), es un circuito digital que calcula operaciones aritméticas y operaciones lógicas entre valores (generalmente uno o dos) de los argumentos. . La ALU puede considerarse como el “núcleo central del computador se basan en el uso de dispositivos lógicos digitales, que pueden almacenar dígitos binarios y realizar operaciones lógicas Booleanas

2. Historia: Propuesta de Von Neumann El matemático John von Neumann propuso el concepto de la ALU en 1945, cuando escribió un informe sobre las fundaciones para un nuevo computador llamado EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer) (Computador Automático Variable Discreto Electrónico). Más adelante, en 1946, trabajó con sus colegas diseñando un computador para el Princeton Institute of Advanced Studies (IAS) (Instituto de Princeton de Estudios Avanzados). El IAS computer se convirtió en el prototipo para muchos computadores posteriores. En esta propuesta, von Neumann esbozó lo que él creyó sería necesario en su máquina, incluyendo una ALU. Von Neumann explicó que una ALU es un requisito fundamental para una computadora porque necesita efectuar operaciones matemáticas básicas: adición, sustracción, multiplicación, y división.1 Por lo tanto, creyó que era "razonable que una computadora debería contener los órganos especializados para estas operaciones".

3. La mayoría de las ALU pueden realizar las siguientes operaciones

3.1. Operaciones aritméticas

3.1.1. Sumar

3.1.2. Restar

3.1.3. Multiplicar

3.1.4. Desplazamiento de registros

3.1.5. Comparaciones

3.2. Operaciones logicas de bits

3.2.1. AND

3.2.2. NOT

3.2.3. OR

3.2.4. XOR

3.2.5. XNOR

3.3. Operaciones de dezplazamiento de bits

3.3.1. (Desplazan o rotan una palabra en un número específico de bits hacia la izquierda o la derecha, con o sin extensión de signo). Los desplazamientos pueden ser interpretados como multiplicaciones o divisiones por 2.

4. Sistemas numéricos Una ALU debe procesar números usando el mismo formato que el resto del circuito digital. Para los procesadores modernos, este formato casi siempre es la representación del número binario de complemento a dos. Las primeras computadoras usaron una amplia variedad de sistemas de numeración, incluyendo complemento a uno, formato signo-magnitud, e incluso verdaderos sistemas decimales, con diez tubos por dígito.

5. Introduccion practica                                                                                             La ALU se compone básicamente de: Circuito Operacional, Registros de Entradas, Registro Acumulador y un Registro de Estados, conjunto de registros que hacen posible la realización de cada una de las operaciones.

6. Entradas y salidas Las entradas a la ALU son los datos en los que se harán las operaciones (llamados operandos) y un código desde la unidad de control indicando qué operación realizar. Su salida es el resultado del cómputo de la operación.

7. ALU vs. FPU Una unidad de coma flotante, Floating Point Unit (FPU), también realiza operaciones aritméticas entre dos valores, pero lo hace para números en representación de coma flotante, que es mucho más complicada que la representación de complemento a dos usada comúnmente en una ALU. Para hacer estos cálculos, una FPU tiene incorporados varios circuitos complejos, incluyendo algunas ALU internas.

8. GRACIAS