74181
El 74181 es una unidad lógica aritmética (ALU) de segmento de 4 bits , implementada como un circuito integrado TTL de la serie 7400 . La primera ALU completa en un solo chip, [1] se usó como el núcleo aritmético/lógico en las CPU de muchas minicomputadoras históricamente importantes y otros dispositivos.
El 74181 representa un paso evolutivo entre las CPU de la década de 1960, que se construyeron utilizando puertas lógicas discretas, y las CPU de microprocesador de un solo chip de la actualidad . Aunque ya no se usa en productos comerciales, todavía se hace referencia al 74181 en libros de texto y documentos técnicos sobre organización de computadoras . A veces también se usa en cursos universitarios "prácticos" para capacitar a futuros arquitectos informáticos .
El 74181 es un circuito integrado TTL de integración de escala media (MSI) de la serie 7400 , que contiene el equivalente a 75 puertas lógicas [2] y, por lo general, se empaqueta como un DIP de 24 pines . La ALU de 4 bits de ancho puede realizar todas las operaciones tradicionales de sumar/restar/decrementar con o sin acarreo, así como AND /NAND, OR /NOR, XOR y shift . Están disponibles muchas variaciones de estas funciones básicas, para un total de 16 operaciones aritméticas y 16 lógicas en dos palabras de cuatro bits. Las funciones de multiplicación y división no se proporcionan, pero se pueden realizar en varios pasos utilizando las funciones de cambio y suma o resta. Shift no es una función explícita, pero se puede derivar de varias funciones disponibles; por ejemplo, seleccionar la función "A más A" con acarreo (M=0) dará un desplazamiento aritmético a la izquierda de la entrada A.
El 74181 realiza estas operaciones en dos operandos de cuatro bits generando un resultado de cuatro bits con acarreo en 22 nanosegundos (45 MHz). El 74S181 realiza las mismas operaciones en 11 nanosegundos (90 MHz), mientras que el 74F181 realiza las operaciones en 7 nanosegundos (143 MHz) (típico).
Se pueden combinar múltiples 'segmentos' para tamaños de palabra arbitrariamente grandes. Por ejemplo, se pueden combinar dieciséis 74S181 y cinco generadores de acarreo anticipado 74S182 para realizar las mismas operaciones en operandos de 64 bits en 28 nanosegundos (36 MHz). Aunque eclipsado por el rendimiento de los microprocesadores de 64 bits de varios gigahercios de la actualidad, fue bastante impresionante en comparación con las velocidades de reloj de submegahercios de los primeros microprocesadores de cuatro y ocho bits.
El 74181 implementa las 16 funciones lógicas posibles con dos variables. Sus funciones aritméticas incluyen sumas y restas con y sin acarreo. Se puede utilizar con datos en niveles lógicos activo-alto (alto corresponde a 1) y activo-bajo (bajo corresponde a 1) . [3]
