L'unità aritmetico-logica (ALU)

A. Costantini | (la videolezione) Il 74181 è un'unità aritmetica a 4 bit (Arithmetic Logic Unit; ALU) implementata come circuito integrato TTL serie 7400. È stato il primo ALU completo su un chip ed è stato utilizzato come core aritmetico/logico per le CPU in minicomputer di importanza storica e altri dispositivi. Si tratta di un circuito integrato TTL integrato su media scala (MSI) serie 7400 che corrisponde a 75 porte logiche ed è più comunemente confezionato come DIP a 24 pin. L'ALU a 4 bit può eseguire tutte le operazioni convenzionali di addizione/sottrazione/sottrazione e AND/NAND, OR/NOR, XOR e shift con o senza riporto. Sono disponibili molte varianti di queste funzioni di base, che consentono un totale di 16 operazioni e 16 operazioni logiche su due parole a 4 bit. Non esiste una funzione di moltiplicazione/divisione, ma può essere eseguita in più passaggi utilizzando le funzioni di spostamento e addizione/sottrazione. I turni non sono funzioni esplicite, ma possono essere derivati ​​da più funzioni disponibili. Ad esempio, selezionando la funzione "A più A" con riporto (M 0) si ottiene uno spostamento aritmetico a sinistra dell' ingresso A. Il 74181 esegue queste operazioni su due operandi a 4 bit e produce un risultato a 4 bit con riporto in 22 nanosecondi (45 MHz). Il 74S181 esegue la stessa operazione in 11 nanosecondi (90 MHz) e il 74F181 esegue l'operazione in 7 nanosecondi (143 MHz) (tipico). Più "sezioni" possono essere combinate in qualsiasi dimensione di parole di grandi dimensioni. Ad esempio, una combinazione di 16 74S181 e 5 74S182 look forward carry generator può eseguire la stessa operazione su operandi a 64 bit in 28 nanosecondi (36 MHz). Getta un'ombra sulle prestazioni degli odierni microprocessori multi-gigahertz a 64 bit, il che è molto impressionante se confrontato con la velocità di clock inferiori ai megahertz dei primi microprocessori a 4 e 8 bit. Il 74181 esegue queste operazioni su due operandi a 4 bit e produce un risultato a 4 bit con riporto in 22 nanosecondi (45 MHz). Il 74S181 esegue la stessa operazione in 11 nanosecondi (90 MHz) e il 74F181 esegue l'operazione in 7 nanosecondi (143 MHz) (tipico). Più "sezioni" possono essere combinate in qualsiasi dimensione di parole di grandi dimensioni. Ad esempio, una combinazione di 16 74S181 e 5 74S182 look forward carry generator può eseguire la stessa operazione su operandi a 64 bit in 28 nanosecondi (36 MHz). Getta un'ombra sulle prestazioni degli odierni microprocessori multi-gigahertz a 64 bit, il che è molto impressionante se confrontato con la velocità di clock inferiori ai megahertz dei primi microprocessori a 4 e 8 bit. Il 74181 esegue queste operazioni su due operandi a 4 bit e produce un risultato a 4 bit con riporto in 22 nanosecondi (45 MHz). Il 74S181 esegue la stessa operazione in 11 nanosecondi (90 MHz) e il 74F181 esegue l'operazione in 7 nanosecondi (143 MHz) (tipico). Più "sezioni" possono essere combinate in qualsiasi dimensione di parole di grandi dimensioni. Ad esempio, una combinazione di 16 74S181 e 5 74S182 look forward carry generator può eseguire la stessa operazione su operandi a 64 bit in 28 nanosecondi (36 MHz). Getta un'ombra sulle prestazioni degli odierni microprocessori multi-gigahertz a 64 bit, il che è molto impressionante se confrontato con la velocità di clock inferiori ai megahertz dei primi microprocessori a 4 e 8 bit. Il 74S181 esegue la stessa operazione in 11 nanosecondi (90 MHz) e il 74F181 esegue l'operazione in 7 nanosecondi (143 MHz) (tipico). Più "sezioni" possono essere combinate in qualsiasi dimensione di parole di grandi dimensioni. Ad esempio, una combinazione di 16 74S181 e 5 74S182 look forward carry generator può eseguire la stessa operazione su operandi a 64 bit in 28 nanosecondi (36 MHz). Getta un'ombra sulle prestazioni degli odierni microprocessori multi-gigahertz a 64 bit, il che è molto impressionante se confrontato con la velocità di clock inferiori ai megahertz dei primi microprocessori a 4 e 8 bit. Il 74S181 esegue la stessa operazione in 11 nanosecondi (90 MHz) e il 74F181 esegue l'operazione in 7 nanosecondi (143 MHz) (tipico). Più "sezioni" possono essere combinate in qualsiasi dimensione di parole di grandi dimensioni. Ad esempio, una combinazione di 16 74S181 e 5 74S182 look forward carry generator può eseguire la stessa operazione su operandi a 64 bit in 28 nanosecondi (36 MHz). 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