2. La ALU o unidad aritmético lógica consiste en un circuito digital que
permite realizar operaciones aritméticas y lógicas entre dos números.
ALU viene del inglés y es acrónimo de Arithmetic Logic Unit. En
español, la unidad aritmético lógica vendría a ser una especie de
circuito que tiene la capacidad de calcular operaciones como adición,
substracción u otras como NOT y XOR.
Unidad aritmético–lógica
Mas sobre la ALU
Una ALU puede encontrarse en todo tipo de circuitos y dispositivos
electrónicos. Por ejemplo, en un reloj de pulsera digital que permite
la adición de un segundo en forma constante. Pero también y en
cantidad en un complejo circuito de microprocesador moderno.
Otros ejemplos se encuentran en tarjetas gráficas, de sonido o video,
equipos de TV de alta definición, y lectoras de CD.
3. Historia de la ALU
En 1945 John P. Eckert y John W. Mauchly dieron vida a este concepto. Más tarde, John von
Neumann publicaría un informe al respecto, explicando la necesidad de una ALU para el uso de
una computadora en operaciones matemáticas básicas.
Típicamente, una unidad aritmético lógica está compuesta por un circuito operacional,
un registro de entradas, un registro acumulador y un registro de estados. Estas entidades
permiten el correcto funcionamiento de la ALU y, por ejemplo, son responsables de la resolución
de operaciones aritméticas de números enteros, operaciones lógicas de bits, operaciones
de desplazamiento de bits y otras más complejas. Entre estas últimas pueden contarse, por
caso, calcular la raíz cuadrada, emular a un coprocesador y múltiples otras.
.
4. la ALU se pueden clasificar en función de
diversos parámetros. Los criterios más
habituales que van a caracterizar los
módulos de la ALU son:
Módulo combi nacional o
secuencial. En el caso de
módulos combinacionales se
tiene un circuito digital
combinacional, sin
elementos de memoria. Si se
modifica uno de los
operandos el resultado se
modifica con un retraso que
vendrá dado por la suma de
los retrasos de todas las
puertas que intervienen en la
operación.
Número de operandos
del módulo. Hay módulos
que solamente emplean un
operando, como es el de la
negación, pero
habitualmente la mayoría
de los módulos realizan
operaciones que utilizan
dos operadores, como son
la suma, división o AND
lógico.
Operación aritmética o lógica. La
operación realizada puede ser de
tipo lógico (AND, OR, etc). O de tipo
aritmético (suma, multiplicación,
etc).
5. Operaciones realizadas
por la ALU
La ALU se dedica primordialmente a realizar
operaciones lógicas y matemáticas, incluyendo las
operaciones de desplazamiento de bits. Estos son
procesos fundamentales que se deben ejecutar en
casi todos los datos que procesa la CPU.
La unidad aritmética lógica es ese componente
de la CPU que ejecuta todos los cálculos que la
CPU pueda necesitar. Es la parte “calculadora”
de la computadora, ya que realiza las
operaciones aritméticas y lógicas básicas.
Gran parte de los procedimientos son de índole
lógico. Acorde al diseño que tenga la ALU, se le
podrá dar a la CPU mayor potencia. Sin
embargo, hará también que gaste más energía
y produzca más calor.
6. Las diferentes operaciones que lleva a
cabo la ALU se pueden clasificar de la
siguiente manera:
Operaciones lógicas
Aquí se encuentran las diferentes
operaciones lógicas, tales como AND, OR,
NOT, XOR, NOR, NAND, etc.
Operaciones aritméticas
Se refiere a la suma y resta de bits.
Aunque a veces se usa la multiplicación y
la división, estas operaciones son más
costosas de realizar. Se pueden usar
también sumas repetitivas para sustituir la
multiplicación y restas repetitivas para
sustituir la división.
Operaciones de desplazamiento de
bits
Se refiere al desplazamiento de las
posiciones de los bits en un cierto número
de lugares hacia la derecha o hacia la
izquierda, lo que se considera como una
operación de multiplicación.
