PROJECTO SD

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FACULDADE DE ENGENHARIA 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELECTROTÉCNICA 
LINCENCIATURA EM ENGENHARIA ELÉCTRICA 
SISTEMAS DIGITAIS 
PRN 3 PARTE II: PROJECTO DE UMA CALCULADORA ARITMÉTICA 
 
 
III Nível, II Semestre 
Grupo 2, Subgrupo 1 - B 
Discentes: Docentes: 
Muchanga, Carlos Alexandre Regente: Eng.º Albino Cuinhane 
Mucuala, Joseph de Almeida Antissone Assistente: Eng.º Edson Fortes 
Uamusse, Gustavo António 
 
 
 
 
 
 
Maputo, Janeiro de 2022 
2 
 
Ficha técnica 
Muchanga, Carlos Alexandre: Compilação da informação necessária para a elaboração 
do projecto resultante da pesquisa individual e da discussão entre os elementos do 
grupo. 
Uamusse, Gustavo António: Digitação da parte escrita do trabalho. 
Mucuala, Joseph de Almeida Antissone: Construção e simulação do circuito da calculadora 
num simulador de circuitos electrónicos. 
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O projecto 
O projecto consiste de uma calculadora lógica digital que permite somar e subtrair números 
decimais com até 4 dígitos. Esta calculadora deve apresentar um botão de M para armazenar um 
valor que se pretende usar posteriormente em uma operação. 
O projecto foi elaborado seguindo-se as 5 etapas aprendidas na Cadeira de Sistemas Digitais: 
1. Especificação do projecto; 
2. Organização do projecto; 
3. Projecto do circuito de modo; 
4. Projecto do circuito de processamento; 
5. Implementação. 
A estratégia usada para a elaboração deste projecto é a estratégia topo-base, onde observou-se o 
sistema a partir das suas saídas e foi-se descendo até as suas entradas. 
1ª Etapa: Especificação do projecto 
Para que se satisfaça o estabelecido no enunciado precisamos traçar directrizes que nos orientem 
durante a construção da calculadora. Tudo começa com a identificação das variáveis do sistema. 
a) Variáveis de entrada: Serão necessárias 26 variáveis de entrada que estarão distribuídas 
da seguinte forma: 24 variáveis serão usadas para representar os valores dos operandos 
(12 variáveis para cada operando: A1,...A12; B1,…,B12), e estas serão activadas em 1 e 
desactivadas em 0; uma variável X que definirá da operação aritmética a ser feita (quando 
estiver em 0 permite a soma, e quando estiver em 1 permite a subtracção); uma variável 
M que permitirá o armazenamento de um valor numa memória para ser usado 
posteriormente num cálculo. 
b) Variáveis de saída: L1,…,L84 (correspondentes aos segmentos dos 12 displays de 7 
segmentos: 4 para o primeiro operando, 4 para o segundo e 4 para o resultado). 
 
4 
 
2ª Etapa: Organização do projecto 
i. Fluxograma 
 
 
 
 
 
 
 
 
 S 
 
 
 S N 
 
 
 
 N 
 
 
 
 
 
 
Início 
M←A 
Usar M 
M é o 1º 
operando 
introduzi
do 
X = 0 
R ← M +A 
R ← M - A 
 
X = 0 
R ← A - M 
X = 0 
R ← A + B 
R ← A - B 
 
N 
 
S 
A 
N B 
A 
S 
N 
S S 
N 
R 
R 
FIM 
5 
 
Legenda: 
A, B - Operandos 
M - variável que recebe e guarda um valor para ser usado numa oportuna operação 
X - seleccionador da operação aritmética (soma ou subtração) 
R - resultado da operação 
ii.Diagrama de blocos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
BCD – 7 
SEGMEN
TOS 
BCD – 7 
SEGMEN
TOS 
BCD – 7 
SEGMEN
TOS 
BCD – 7 
SEGMEN
TOS 
 
SOMADOR/SUBTRACTOR 
REGISTO A 
BCD -
7 SG 
BCD -
7 SG 
BCD -
7 SEG 
BCD -
7 SEG 
BCD -
7SEG 
BCD -
7SEG 
BCD -
7SEG 
BCD -
7SEG 
BCD -
7SEG 
BCD -
7SEG 
REGISTO B RAM 
6 
 
3ª Etapa: Projecto do circuito de modo 
O circuito de modo será responsável pela realização das operações aritméticas (soma e 
subtracção). Para tal, o circuito de modo vai corresponder ao circuito constituído por 
somadores/subtractores associados em cascata conjuntamente com uma tecla que vai permitir a 
seleção da operação. 
 
Fig.1: Circuito de modo 
 
4ª Etapa: Projecto do circuito de processamento 
Para realizarem as operações de soma e subtracção serão usados 4 somadores/subtractores 
paralelos de 4 bits associados em cascata. Tanto os operandos como o resultado da operação 
destes devem ser mostrados ao usuário, e isso consegue-se com descodificadores BCDs para 7 
segmentos e displays de 7 segmentos. São estes elementos que vão constituir o circuito de 
processamento. 
7 
 
 
Fig. 2: Elementos do circuito de processamento 
5ª Etapa: Implementação 
Depois de definirem-se as variáveis intervenientes do circuito na etapa da especificação; mostrar-
se a sequência dos acontecimentos na etapa da organização do projecto; estabelecer-se o 
controlador do circuito na etapa do circuito de modo e estabelecer-se o circuito de processamento 
na penúltima etapa deste projecto, é chegada a altura de implementação. 
Para a implementação deste projecto vão usar-se circuitos padronizados da família TTL por estes 
serem encontrados com facilidade no mercado. 
 
Fig. 3: Implementacao do projecto