library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.std_logic_unsigned.all;
entity ALU is
port ( A, B : in std_logic_vector (15 downto 0); -- acumuladores
COD : in std_logic_vector (3 downto 0); -- código de instrucción
CC : in std_logic; -- ciclo de aplicación
R : out std_logic_vector (15 downto 0); -- resultado
C : in std_logic; -- entrada de acarreo
Nulo, Carry, V_over : out std_logic ); -- indicadores
end ALU;
architecture OPERACIONES of ALU is
-- necesidad de una señal de resultado de un bit más para detectar acarreos
signal RR : STD_logic_vector(16 downto 0);
begin
-- operaciones de la ALU
process(COD, A, B, C, CC)
begin
if CC = '0' or COD(3) = '1' then RR <= (others => '0');
-- solo toman valor en el ciclo de ejecución de instrucciones de la parte operativa
else
RR(16) <= '0'; -- por defecto para operaciones que no utilizan acarreo
case COD is
when "0000" => RR <= '0' & A + B + C; -- suma (con acarreo)
when "0001" => RR <= '0' & A - B - C; -- resta (con acarreo)
when "0010" => RR(15 downto 0) <= A and B; -- and
when "0011" => RR(15 downto 0) <= A or B; -- or
when "0100" => RR(15 downto 0) <= A - 1; -- decrementar
when "0101" => RR(15 downto 0)<= not A; -- invertir
when "0110" => RR <= A & ‘0’;
-- deplazamiento hacia la izquierda
when "0111" => RR <= A(0) & ‘0’ & A(15 downto 1);
-- deplazamiento hacia la derecha
when others => RR <= (others => '0');
end case;
end if;
end process;
-- resultado
R <= RR(15 downto 0);
-- valor de los indicadores
process(COD,RR, A, B, CC)
begin
-- resultado nulo
if RR(15 downto 0) = "0000000000000000" then Nulo <= '1'; else Nulo <= ‘0’; end if;
-- acarreo
Carry <= RR(16);
-- desbordamiento (over-flow)
V_over <= '0'; -- por defecto
if COD = "0000" then -- operación de suma
if (A(15) = '0' and B(15) = '0' and RR(15) = '1')
or (A(15) = '1' and B(15) = '1' and RR(15) = '0') then V_over<= '1'; end if;
end if;
if COD = "0001" then -- operación de resta
if (A(15) = '0' and B(15) = '1' and RR(15) = '1')
or (A(15) = '1' and B(15) = '0' and RR(15) = '0') then V_over<= '1'; end if;
end if;
end process;
end OPERACIONES;