Ingeniería en Sistemas Computacionales. PRÁCTICA #2 Generador de Instrucciones

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Vista del encapsulado:[pic 5]

[pic 6]

Funcionalidad:

La principal función de la Unidad Aritmética Lógica es el de realizar operaciones tanto aritméticas como lógicas, con los contenidos de los registros.

- 74LS194:

Este dispositivo corresponde al “registro acumulador”, cuya implementación en el circuito es necesaria, ya que como su nombre lo indica almacena temporalmente un registro de datos, en este caso, el acumulador almacena temporalmente el registro de datos de la salida de la ALU, es decir almacena los resultados de las operaciones según la configuración de la ALU.

Además, es el responsable de realizar cualquier tipo de desplazamientos (izquierda/derecha), para las operaciones de multiplicar ó dividir por o entre 2.

Vista del encapsulado:[pic 7]

Tabla de verdad:

[pic 8]

Funcionalidad:

La principal función del acumulador, como su nombre lo indica, es almacenar temporalmente un registro de datos, además es el encargado de realizar los desplazamientos hacia la izquierda o hacia la derecha. Para realizar los desplazamientos es necesario analizar su tabla de verdad para configurar sus entradas, y de ese modo realice la función que deseamos.

- 74LS244:

Este dispositivo corresponde al circuito de tercer estado, que es indispensable en circuitos en donde se utilizan más de una línea, con el objetivo de activar una línea a la vez y no que existan problemas de pérdidas de datos o desvío de los mismos, consecuentes de no administrar dichas líneas.

Este circuito es un claro ejemplo de utilizar más de una línea, debido a que el bus utilizado en donde viajan los datos, es un “bus común”, lo que significa que los datos que se encuentran en el bus pueden direccionarse a cualquier dispositivo que se encuentre conectado en él.

Para tener un control del direccionamiento de estos datos, al transferirlo de cualquier dispositivo a otro, es necesario primero colocarlos en el “bus”, y posteriormente direccionarlo al registro destino. Por ejemplo, en la lectura y escritura de datos en la memoria, es necesario activar las líneas de lectura o escritura correspondiente a la acción que deseamos realizar, pero se activará una línea a la vez, para evitar inconsistencia de datos y por ende pérdida de los mismos.

Vista del encapsulado:[pic 9]

Tabla de verdad:

[pic 10]

Funcionalidad:

La principal función del circuito de tercer estado es la de administrar las líneas, en este caso las que se encuentran asociadas al bus, y a la memoria.

Electronics Workbench

Electronics Workbench es un software capaz de simular circuitos digitales o electrónicos a través de un laboratorio virtual compuesto por varios paneles donde se ofrecen instrumentos para el diseño de dispositivos electrónicos.

La empresa se creó con el nombre de Interactive Image Technologies por Joe Koenig y se especializó en la producción de películas educativas y documentales. Cuando el gobierno de Ontario expresó la necesidad de una herramienta educativa para la enseñanza de la electrónica en los institutos, la compañía creó un simulador de circuitos al que denominó Electronics Workbench.

En 1999, la compañía se fusionó con Ultimate Technology, otra empresa especializada en EDA (diseño de circuitos integrados complejos) y asumieron el nombre del producto más conocido de la primera, Electronics Workbench. En febrero de 2005, la empresa fue adquirida por National Instruments, constituyendo el National Instruments Electronics Workbench Group.

¿Electronics Workbench?

Electronics Workbench, es un programa de simulación de circuitos desarrollado por INTERACTIVE IMAGE TECHNOLOGIES LTD. Este programa cuenta con un completo laboratorio virtual que contiene los instrumentos más comunes utilizados en la mayoría de los laboratorios de diseño electrónico y lógico.

A diferencia de otros simuladores la gran ventaja que tiene utilizar EWB es su gran facilidad de manejo. El programa tiene una interfaz gráfica con el usuario que lo hace muy intuitivo, cómodo de usar y rápido de trabajar, lo que permite ahorrar tiempo. En general, la creación del esquema y su simulación precisan menos tiempo que el montaje real del circuito.

¿Por qué utilizar Electronics WorkBench?

EWB nos proporciona una herramienta con prestaciones comparables a las de un laboratorio, permite simular todos los componentes e instrumentos necesarios para analizar, diseñar y verificar circuitos en reemplazo de los componentes e instrumentos reales. Alguna de las razones por las que utilizar WEWB conlleva interesantes ventajas como las siguientes:

Generador de palabras

El generador de palabras es un instrumento que posee un puerto de salida paralelo programable de 32 bits. También posee un clock interno que puede sestearse a voluntad; nosotros los predisponemos en 1MHz para generar pasos de 1μs.

Esto significa que el puerto paralelo cambia los estados de sus hilos (refresco) cada 1μs por lo menos. Este cambio puede alcanzar a los 32 bits de la palabra de salida, a solo uno o a un valor intermedio. Estas palabras de salida pueden observarse en el analizador lógico que es como una especie de osciloscopio de 16 canales pero que sólo puede representar estados bajos o altos y no valores intermedios o analógicos.

Con la salida paralela del generador de palabras, se controlan llaves controladas por tensión, que a su vez encienden señales de tono o tensiones continuas. Estas tensiones continuas y los generadores de tonos permiten generar el pulso de sincronismo horizontal con su burst y barras de frecuencia verticales descendentes.

El corazón del sistema es la programación del generador de pantalla. Elegido el clock de 1MHz solo basta con generar tantas palabras como sean necesarias para explorar una línea horizontal que como sabemos en la norma PALN tiene 64μs. Si cada muestra tiene 1μs significa que debemos generar 64 muestras o líneas de programa. Estas 64 muestras son en realidad números