Este documento describe la unidad aritmética y lógica (ALU) de una computadora. Explica que la ALU realiza operaciones aritméticas como suma y resta, así como operaciones lógicas como AND y OR. También describe cómo una ALU puede realizar operaciones simples como suma y resta, así como operaciones más complejas mediante algoritmos iterativos o coprocesadores especializados. Finalmente, muestra un circuito capaz de procesar palabras de bits utilizando circuitos idénticos controlados por señales de operación.

1. UNIVERSIDAD ESTATAL DE BOLIVAR
FACULTAD:CIENCIAS ADMINISTRATIVAS GESTION
EMPRESARIAL E INFORMATICA
ESCUELA DE SISTEMAS
ARQUITECTURA DE HARDWARE
UNIDAD 5
TEMA: UNIDAD ARITMETICA LOGICA
Presentación realizada por:
Ing. Roberto Rodríguez
Docente
Guaranda – Ecuador
Julio 2012

2. UNIDAD ARITMETICA LOGICA
ÍNDICE
Diagrama de una computadora
Descripción de cada parte del diagrama
Unidad Aritmética y Lógica UAL
Operaciones simples y complejas
Semisumadores y Sumadores completos
ALU en base a compuertas

3. Diagrama de una computadora
Memoria principal Memoria secundaria
Memoria interna
(registros)
Unidad de
Periféricos de control Periféricos de
entrada salida
Unidad
aritmética y
lógica
Unidad Central de
procesamiento (CPU)

4. DIAGRAMA DE UNA COMPUTADORA

5. La CPU es el alma de la computadora:
• Unidad de Control: controla todas las otras partes de la computadora.
• Unidad Aritmética y lógica: realiza los cálculos matemáticos lógicos
• Memoria Interna: almacena temporariamente de los resultados intermedios durante
los cálculos.
Memoria Principal: es utilizada para almacenar temporariamente el programa que está
ejecutando la computadora y los datos que el programa requiere.
Memoria secundaria: almacena los programas y los datos por el tiempo requerido por el
usuario. Ej.: Disco rígidos, CD etc.

6. SIMBOLO ESQUEMATICO PARA LA ALU
A Y B son operandos
R es la salida
F es la unidad de la entrada de control
D es un estado de la salida

7. UNIDAD ARITMETICA LOGICA ALU
En computación, la unidad aritmético lógica, también conocida como ALU
(siglas en inglés de arithmetic logic unit), es un circuito digital que calcula
operaciones aritméticas (como suma, resta, multiplicación, etc.) y operaciones
lógicas (si, y, o, no), entre dos números.
Muchos tipos de circuitos electrónicos necesitan realizar algún tipo de operación
aritmética, por lo tanto tendrán en estos una o mas ALUs
los más complejos circuitos electrónicos son los que están construidos dentro de
los chips de microprocesadores modernos. Por lo tanto, estos procesadores
tienen dentro de ellos un ALU muy complejo y potente. De hecho, un
microprocesador moderno (y los mainframes) puede tener múltiples núcleos,
cada núcleo con múltiples unidades de ejecución, cada una de ellas con
múltiples ALU. Figura .- ALU
En la figura se muestra una
ALU

8. UNA ALU PUEDE REALIZAR OPERACIONES
SIMPLES Y COMPLEJAS
OPERACIONES SIMPLES
• La mayoría de las ALU pueden realizar las siguientes
operaciones:
• Operaciones aritméticas de números enteros (adición,
sustracción, y a veces multiplicación y división, aunque
ésto es más complejo)
• Operaciones lógicas de bits (AND, NOT, OR, XOR,
XNOR)
• Operaciones de desplazamiento de bits (Desplazan o
rotan una palabra en un número específico de bits hacia
la izquierda o la derecha, con o sin extensión de signo).

9. OPERACIONES COMPLEJAS
Un ingeniero puede diseñar una ALU para calcular cualquier operación, sin
importar lo compleja que sea; el problema es que cuanto más compleja sea
la operación, tanto más costosa será la ALU, más espacio usará en el
procesador, y más energía disipará, etc.
Imagina que necesitas calcular, digamos, la raíz cuadrada de un número; el
ingeniero digital examinará las opciones siguientes para implementar esta
operación:
Diseñar una ALU muy compleja que calcule la raíz cuadrada de cualquier
número en un solo paso. Esto es llamado cálculo en un solo ciclo de
reloj.
Diseñar una ALU compleja que calcule la raíz cuadrada con varios pasos (como
el algoritmo que aprendimos en la escuela). Esto es llamado cálculo
interactivo, y generalmente confía en el control de una unidad de control
compleja con microcódigo incorporado.
Diseñar una ALU simple en el procesador, y vender un procesador separado,
especializado y costoso, que el cliente pueda instalar adicional al procesador,
y que implementa una de las opciones de arriba. Esto es llamado
coprocesador o unidad de coma flotante.

14. Circuito capaz de procesar dos palabras de n bits con n circuitos
idénticos.
•A Y B son los bits
•F0 y F1, permiten
seleccionar la
operación
•A and B = 00
•A or B = 01
•A - B = 10
•A + B = 11

15. GRACIAS
PREPARARSE PARA LA EVALUACIÓN Y
REALIZAR TAREA DE FIN DE UNIDAD