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Relatório SAP1_FINAL

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do decodificador de leitura vão para os demais registradores e que a saída do registrador vai 
para a saída da RAM não mostrados nesta figura. 
 
 A entrada Program da RAM é utilizada como um clock para os registradores. Esta RAM 
implementada é síncrona para a Escrita, porém é assíncrona para a leitura. Assim sendo, 
depois de enviarmos o endereço e o dado a ser gravado, devemos dar um “clock” Program 
para habilitar a escrita nos registradores. Quando utilizamos apenas a Leitura, Program não é 
útil. 
 
Simulação: 
 A simulação realizada foi gerada pelo software Quartus II© da ALTERA Corporation® 
mostrando os diagramas de forma de onda. A simulação mostra o funcionamento de um 
contador da RAM. Primeiro escrevemos no endereço 0h, o dado FFH. Em seguida escrevemos 
no endereço AH, o dado 55H e por fim escrevemos em 1H, o dado 0FH. Depois de escrito os 
dados, lemos o quê existia nos endereços 0H, AH e 1H respectivamente. A fig. 3.7.4 - Diagrama 
de Simulação da RAM mostra a simulação realizada. 
 
 Percebemos que inicialmente que quando o sinal de Leitura’ esta em alto, a saída D 
apresenta alta-impedância, porém, quando passamos o sinal para baixo e lemos os mesmos 
endereços que gravamos, a saída D apresenta exatamente os dados que gravamos. 
 
Relatório SAP-1 Página 18 
 
 
Fig. 3.7.4 – Diagrama de Simulação da RAM. 
 
3.8- Registrador B: 
 
 O registrador B é outro registrador de memória intermediária. É utilizado em 
operações aritméticas e serve para armazenar os dados a serem adicionados ou subtraídos do 
acumulador. Um baixo LB e um clock positivo carregam a palavra do barramento W dentro do 
registrador B. A saída de dois estados do registrador B comanda o somador-subtrator, 
fornecendo o número a ser adicionado ou subtraído do conteúdo do acumulador. 
 
 Como o registrador B é um registrador de memória intermediária como o Acumulador, 
seu esquemático é idêntico (vide Fig. 3.1.1 – Esquemático do Acumulador). 
 
Simulação: 
 
 Pelo fato do registrador B ser um registrador de memória intermediária sua simulação 
pode ser feita de modo idêntico ao do Acumulador (vide Acumulador, seção Simulação e 
figuras: Fig. 3.1.2 – Diagrama de Simulação com LR em alto; Fig. 3.1.2 – Diagrama de Simulação 
com LR em baixo). 
 
3.9- Registrador de Saída: 
 
 Precisamos transferir as repostas que obtemos do SAP-1 para o mundo exterior. Isto é 
onde é utilizado o registrador de saída. Quando EA for alto e Lo for baixo, um clock positivo 
carregará a palavra do acumulador no registrador de saída. 
 
 O registrador de saída muitas vezes é chamado de “porta de saída” porque os dados 
processados podem sair do computador através deste registrador. Em microcomputadores as 
portas de saída são conectadas aos circuitos de interface que comandam dispositivos 
periféricos como as impressoras, os monitores, o áudio e etc. (Um circuito de interface prepara 
os dados para comandar cada dispositivo.) 
 
Como o registrador de saída é um registrador de memória intermediária como o 
Acumulador e o registrador B, seu esquemático é idêntico ao dos dois (vide Fig. 3.1.1 – 
Esquemático do Acumulador). 
 
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Simulação: 
 
 Pelo fato do registrador de saída ser um registrador de memória intermediária sua 
simulação pode ser feita de modo idêntico ao do Acumulador e do registrador B (vide 
Acumulador, seção Simulação e figuras: Fig. 3.1.2 – Diagrama de Simulação com LR em alto; 
Fig. 3.1.3 – Diagrama de Simulação com LR em baixo). 
 
3.10- REM: 
 
A REM é um circuito utilizado para ajudar a controlar a RAM. O endereço que a RAM 
irá será fornecido pela REM. Pela forma que funciona o SAP 1, o endereço lido pelo RAM pode 
ser de três tipos: 
 
1. O endereço de uma instrução a ser executado vindo do contador de programa; 
2. O endereço de um dado utilizado em uma instrução de LDA, ADD ou SUB; ou 
3. O endereço onde está sendo gravado um determinado dado ou instrução durante a 
faze de programação do SAP 1. 
 
Os dois primeiros tipos estarão disponíveis no barramento W, enquanto o terceiro dado 
o programador do SAP 1 fornecerá através de chaves. 
 
O que a REM faz basicamente é atual como um Multiplexador de 2-1 de 4 bits. Quando a 
chave Select está em baixa, a REM deixa passar os endereços fornecidos pelo programador do 
SAP 1, quando Select está em alta, deixa passar os sinais vindos do barramento W. 
 
A implementação da REM foi feita utilizando um registrador (74173) de quatro bits que 
armazena os dados vindos do barramento numa borda de subida do CLK quando o sinal LM’ 
esta em baixo, e um MUX 2-1 de 4 bits (74157) que seleciona qual dos endereços deve ser 
enviado para a RAM. 
 
Simulação: 
 
 A simulação realizada foi gerada pelo software Quartus II© da ALTERA Corporation® 
mostrando os diagramas de forma de onda. A simulação mostra o funcionamento de um 
contador módulo 16. Enviamos o endereço AH pelas chaves que viriam do usuário e o 
endereço 6H pelos sinais que viriam do barramento W. Alternamos o sinal de Select para ver 
qual saída era indicada. A figura 3.10.2 mostra a simulação realizada. 
 
 Observamos na simulação que antes de dar o clock para o registrador interno da REM 
receber o endereço 6H, a saída é 0, em quando temos o clock a saída é 6H. Depois de trocar a 
chave Select, temos a saída AH como esperado. 
 
 
 
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Fig. 3.10.1 – Esquemático da REM. 
 
 
Fig. 3.10.2 – Diagrama de Simulação da REM. 
 
 
3.11- Registrador de Instruções: 
 
O Registrador de Instruções armazena a instruções que esta sendo realizada no 
momento para que outros componentes (como o controlador seqüencial, por exemplo) 
decodifiquem e realizem as instruções. 
 
A entrada do registrador de Instruções vem do barramento W (depois da instrução ser 
lida da RAM). Suas saídas se dividem em duas partes: 
 
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1. Os 4 bits mais significativos vão para o Controlador Seqüencial para que este 
decodifique a instrução; e 
2. Os 4 bits menos significativos vão para o barramento W para que em 
instruções de LDA, ADD ou SUB se a REM pegue o endereço a ser lido da RAM 
e jogue novamente no barramento W. 
 
 Além destas entradas, temos ainda três entradas. A CLEAR, usada para limpar o 
registrador de programa. EI que habilita a saída di Registrador de Instruções a sair no 
barramento W e LI, que faz o Registrador de Instruções gravar os dados fornecidos pelo 
barramento W (vide a fig. 3.11.1 – Registrador de Instruções). 
 
 
Fig. 3.11.1 – Esquemático do Registrador de Instruções. 
 
 Não realizamos simulação uma vez que este circuito é praticamente idêntico a outros 
registradores já testados como o Acumulador, por exemplo, (vide Fig 3.1.2 e 3.1.2). 
 
3.12- Somador-Subtrator: 
 
 Um somador-subtrator é uma associação de dois componentes em essencial: Somador 
Completo e portas XOR. (vide fig. 3.12.1 – Esquemático do Somador-Subtrator.) É utilizado 
para realizar operações aritméticas de soma e subtração. 
 
 O SAP-1 utiliza um somador-subtrator de complemento de 2. Quando o SU for baixo, o 
somador-subtrator irá realizar a operação de soma. 
 
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 Quando SU for alto, será realizada a operação de subtração. 
 
 � � � 	� 
 
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Fig. 3.12.1 – Esquemático do Somador-Subtrator. 
 
 O somador-subtrator é assíncrono (não sincronizado); isto significa que seu conteúdo 
pode variar logo que as palavras de entradas variarem. Quando EU for alto, estes conteúdos 
aparecerão no barramento W. 
 
Simulação: 
 
A simulação realizada foi gerada pelo software Quartus II© da ALTERA Corporation® 
mostra os diagramas de forma de onda. 
 
No diagrama da figura Fig. 3.12.2, foram realizadas as seguintes somas simples: 3 + 3, 2 
+ 1 e 2 + 2. 
 
No diagrama da