quarta-feira, julho 31, 2013

Unidade Lógica Aritmética 74181

O 74181 é um circuito integrado muito curioso. É difícil de ser encontrado hoje em dia, mas tem um grande valor histórico e permite fazer algumas montagens interessantes, o que lhe garante uma entrada na Wikipedia.


O primeiro ponto a observar é o código do circuito, o 74 no início indica que ele pertence à série 7400, a primeira família de circuitos lógicos largamente disponíveis. Nesta família, os circuitos são construídos usando a "lógica transistor-transistor" (TTL). Embora técnicas posteriores sejam mais usadas atualmente, o termo TTL continua sendo largamente utilizado, por exemplo para se referenciar à alimentação de 5V e aos níveis lógicos correspondentes. Os datasheets apontados pela Wikipedia mencionam outras versões, como 74S181 (Schottky), 74LS181 (Low Power Schottky na foto acima) e 74HC181 (High speed CMOS, que não é propriamente TTL).

Um outro ponto interessante é a nomenclatura bit slice usada na Wikipedia. Inicialmente, as técnicas de fabricação de circuito integrado limitavam muito a complexidade dos circuitos e o jeito era fazer as coisas aos pedaços. Desta forma um integrado continha a lógica para tratar somente uma parte dos bits dos dados que seriam manipulados. O 74181 trabalha com 4 bits e foi projetado para permitir trabalhar com larguras maiores (como 8 ou 16 bits) agrupando vários deles.

Mas afinal, o que é o 74181? É uma "unidade lógica aritmética", (ULA ou ALU) que recebe dois operandos de 4 bits, um código de operação (também de 4 bits) e uma seleção de operação lógica ou aritmética e fornece um resultado de 4 bits. O código de operação determina qual operação aritmética ou lógica será efetuada:


A ULA é a "calculadora" dentro de uma CPU. Circuitos adicionais na CPU cuidam de buscar na memória os operandos e a instrução (dentro da qual está o código da operação).

Um sonho meu quando vi pela primeira vez o datasheet deste integrado era construir uma pequena CPU com ele. Ainda não consegui fazer isto, mas existem alguns exemplos na internet, como nesta página.


3 comentários:

KillAlien disse...

Bom dia, quando você diz que a operação aritmética é A+B significa A mais B ou A or B?

Daniel Quadros disse...

Na tabela de funções, A+B corresponde a "A ou B". A soma é indicada por "plus". AB corresponde a "A e B".

KillAlien disse...

Obrigado :)