Circuitos Aritméticos: Subtrator e Detector de Overflow

Prévia do material em texto

Técnicas Digitais-Laboratório3
Circuitos Aritméticos
Objetivo
Criar no MAX+PLUSII um circuito subtrator e um circuito detector de overflow em
somador/subtrator e verificar experimentalmente seu funcionamento.
Aspectos Teóricos
A vantagem dos sistemas digitais é que todas as quantidades podem ser manipuladas,
rapidamente, usando operações de adição, subtração, multiplicação e divisão de
números binários são executadas pelos circuitos aritméticos, na maioria dos
equipamentos digitais.
Subtrator
Quando se deseja subtrair dois números binários A e B,cada um contendo mais de um
bit, quase sempre há a necessidade de se efetuar uma subtração envolvendo 3 bits.
Exemplo
Subtração entre os números binários A e B, sendo A= 10 e B= 01.
Solução:
A=1 0
B=0 1
1 1
1Carry 1
0
As regras de subtração de 3 bits estão mostradas na tabela abaixo:
A BCin S Cout
0 0 0 0 0
0 0 1 1 1
0 1 0 1 1
0 1 1 0 1
1 0 0 1 0
1 0 1 0 0
1 1 0 0 0
1 1 1 1 1
Overflow na Aritmética do complemento de 2
Um overflow (ou sobrecarga) ocorre quando o resultado de uma operação
aritmética é um número maior do que o registrador pode acomodar.
Overflow na subtração
A operação de subtração pode também produzir overflow, mas somente se os
operando são de sinais diferentes. Se um número negativo é subtraído de um
número positivo ocorre um overflow se o MSB de resultado for 1.
A detecção de overflow em sistemas digitais pode ser necessária para avisar os
dispositivos da ocorrência de tais condições e impedir que respostas erradas sejam
tratadas como dados válidos.
ATIVIDADES
1- Montar o circuito abaixo Subtrator no Max+plusII.
Fig1:circuito subtrator.
2- Salve o arquivo como subtrator.gdf .
3- Crie um arquivo de estímulo e salve como subtrator.scf .
4- Analise o arquivo de estímulo e tenha certeza de ter compreendido
corretamente o seu funcionamento.
5- Montar um circuito detector de overflow abaixo no Max+plusII.
Fig2:circuito detector de Overflow.
6- Salve o arquivo como detector.gdf .
7- Crie um arquivo de estímulo e salve como detector.scf .
8- Analise o arquivo de estímulo e tenha certeza de ter compreendido
corretamente o seu funcionamento.
Fig3:Forma de onda(subtrator).
Fig4:Forma de Onda(detector de Overflow).