Unidad
Aritmético-Lógica (UAL)
En computación, la unidad aritmético lógica, realiza las operaciones
aritméticas como adición, sustracción, división, multiplicación y las lógicas
como mayor que, menor que, mayor o igual, menor o igual.
Muchos tipos de circuitos electrónicos necesitan realizar algún tipo de
operación aritmética, así que incluso el circuito dentro de un reloj digital
tendrá una UALminúscula que se mantiene sumando 1 al tiempo actual, y se
mantiene comprobando si debe activar el sonido de la alarma, etc.
Por mucho, 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 UAL muy
complejo y potente. De hecho, un microprocesador
moderno (y los mainframes) pueden tener múltiples núcleos, cada núcleo con
múltiples unidades de ejecución, cada una de ellas con múltiples UAL.
Muchos otros circuitos pueden contener en el interior una unidad aritmético
lógica: unidades de procesamiento gráfico como las que están en las GPUNVIDIA y
AMD, FPU como el viejo coprocesador matemático 80387, y procesadores digitales
de señales como los que se encuentran en tarjetas de sonido SoundBlaster,
lectoras de CD y los televisores de alta definición. Todos
éstos tienen en su interior varias UAL potentes y complejas.
Sistemas numéricos
Una UAL 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.
Las UAL para cada uno de estos sistemas numéricos mostraban diferentes diseños,
y estoinfluenció la preferencia actual por el complemento a dos, debido a que
ésta es la representación más simple, para el circuito electrónico de la UAL,
para calcular adiciones y sustracciones, etc.
En la imagen se detalla una UAL de 2 bits con dos entradas (operando) llamadas
A y B: A [0] y B [0] corresponden al bit menos significativo y A [1] y B [1]
corresponden al bit más significativo.
La UAL 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.
La mayoría de las acciones de la computadora son realizadas por la UAL. La UAL
toma datos de los registros del procesador. Estos
datos son procesados y los resultados de esta operación se almacenan en los
registros de salida de la ALU. Otros mecanismos mueven
datos entre estos registros y la memoria.
La actividad es evaluativa, por lo tanto recuerda leer cuidadosamente todo el tema
y posteriormente responder las preguntas para seguir adelante ya que el sistema
dejaraavanzar en la medida que apruebe la aprehensión de algunos
saberes mínimos, así que animo y adelante con el estudio y
con el proceso de aprendizaje.
En la lección evaluativa encontrara unas lecturas y a partir de ellas unas preguntas, que son en relación a las
lecturas.
¡Les deseo éxitos!
Lectura 2. Justificación del curso
El curso del Proyecto
Académico Pedagógico de la UNAD, pretende dar a conocer la forma como la UNAD esta
proyectando sus servicios académicos.
Este curso busca contribuir a la formación de personas en sus valores
éticos, estéticos, de participación y de valoración
de su trabajo, de la vida y del desarrollo que podran
impulsar.
Este trabajo cuenta con el individuo, con su Proyecto de Vida, su
motivación y deseo de ser mejor y de aportar a la sociedad. Pretende
desarrollar un método sistematico donde
la reflexión, el uso del
conocimiento y la sistematización de las experiencias sean los procesos
para la construcción de nuevos saberes.
Este curso es esencialmente teórico, se ubica dentro del area de
formación socio-humanística, en el componente de formación
personal. En el documento del area
académica se destaca
La formación sociohumanística tiene como
propósito contribuir a la formación del estudiante en calidad de persona en sus
dimensiones psicológica, ética y comunicativa y a la
formación de procesos de aprendizaje autónomo. Así mismo, a aportarle perspectivas diversas derivadas de las ciencias
sociales y humanas para que el estudiante enriquezca las perspectivas de
reconocimiento e interpretación de los diversoscontextos sociales,
culturales y políticos en los cuales interactúa en calidad de
persona y miembro de una determinada comunidad.
La formación sociohumanística es obligatoria para todos los
programas que ofrece la Institución y se constituye en uno de los
aspectos esenciales del sello formativo que imparte. Para los
programas de formación profesional terminal, el conjunto de cursos y
créditos académicos enunciados es de obligatoria matrícula
y aprobación. Los programas que se ofrecen por el sistema de
ciclos, en su conjunto deben asumir estos mismos componentes, cursos y
créditos académicos. En el ciclo
tecnológico los cursos de Ética, Competencias comunicativas,
Proyecto Pedagógico Unadista y Cultura Política son de
caracter obligatorio. Para los programas de
especialización es obligatorio al menos los cursos de Proyecto
Pedagógico Unadista y Ética.[1]
Tendra un espacio de reflexión sobre el sentido de la
educación, su finalidad y los roles que se deben desempeñar
específicamente dentro del Modelo Pedagógico Unadista,
título que originó este material.
Al ser la educación un proceso social, implica
el desarrollo armónico de todas las capacidades del individuo. El mundo académico lo
define como
las competencias. Busca que usted desarrolle lo cognitivo, lo afectivo, lo
valorativo, sus capacidades para realizar cosas, para transformarlas lo mismo
que también sus capacidades comunicativas tanto verbales como
escritas, recursos que le ayudan a vivir y a participar en comunidad. Da inicio
a la estructuración de su propio método
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.
Por lo tanto, los ingenieros siempre calculan un
compromiso, para proporcionar al procesador (u otros circuitos) una ALU
suficientemente potente para calcular rápido, pero no de una complejidad de tal
calibre que haga una ALU económicamente prohibitiva. Imagina que
necesitascalcular, digamos, la raíz cuadrada de un
número; el ingeniero digital examinará algunas opciones como las siguientes para implementar una UAL:
* 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.
