4 SOMADOR E SUBTRATOR (Salvo Automaticamente)

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UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ
CURSO DE ENGENHARIA
CIRCUITOS DIGITAIS
Unidade Praça XI - Turma nº 3003
Experiência nº 04 – Somador/Subtrator
 Professor: Odair da Silva Xavier 
 Alunos: Bruna dos Santos Barbosa - 201408310571
 Edson Vieira de Araujo - 201408091577
 Jailson Mendes Tenório – 201408055971
 Patrícia Guedes - 201408090139 
Rio de Janeiro, 31 de outubro de 2016.
SUMÁRIO
Objetivo............................................................................................................................3
Resumo.............................................................................................................................3
Introdução Teórica............................................................................................................3
Procedimento Experimental .............................................................................................5
Experiência 01.....................................................................................................8
Experiência 02.....................................................................................................9
Resultados e Discussão.....................................................................................................9
Conclusão ........................................................................................................................9
Referências bibliográficas................................................................................................9
OBJETIVO
Verificar na prática a utilidade de circuitos que realizam operações aritméticas com números binários, com finalidade de solucionar problemas de soma e subtração estudadas em sala de aula, conhecer e montar tabela verdade dos circuitos aritméticos e se familiarizar com circuitos combinacionais e montar os circuitos aritméticos (somador/subtrator).
RESUMO
Nesta experiência realizamos operações de soma e subtração de números binários com interesse em desenvolver os circuitos combinacionais e montar os circuitos aritméticos (somador/subtrator). Utilizamos os procedimentos de circuito meio somador, circuito somador completo, circuito meio subtrador e circuito subtrador completo onde implementadas através da combinação de funções lógicas.
INTRODUÇÃO TEÓRICA
Nos computadores, calculadoras, micro controlador e máquinas similares, as operações aritméticas são realizadas por meio de softwares. Tais operações também podem ser feitas por meio de hardware. Os circuitos que realizam estas operações são chamados de circuitos aritméticos e na sua construção, dependendo da complexidade, são utilizados vários CI´s tais como portas lógicas, contadores, registradores, somadores e multiplexadores.
3.1 Circuito Somador
A operação mais simples de Circuito Aritmético é a de adição. A adição binária (0 1) é executada da mesma forma que a decimal (0 1 2 3 4 5 6 7 8 9), inclusive no "Vai-Um" (Carry Out, de saída, e Carry In, de entrada) como pode ser entendida no exemplo dado abaixo. Quando somamos dois números binário começamos pela coluna menos significativa (que representa unidade entre centena, dezena, etc.).
,  , ,  e "vai" 1
Aqui podemos ver uma adição de 2 bits que acaba resultando em 4 possibilidades.
3.2. Meio Somador
O circuito combinacional que executa 2 bits é denominado de Meio Somador. Esse circuito consiste em 2 entradas e 2 saídas. Podemos designar as 2 entradas pelos 2 bits a serem de entrada que serão somados e as 2 saídas que são a Soma e o Carry (Vai-Um). 
Figura 1: Símbolo lógico de um meio-somador
Figura 2: Tabela verdade de um meio-somador
Figura 3: Diagrama lógico de um meio-somador
3.3. Somador Completo
O circuito Meio Somador tem este nome porque ele não leva em consideração os resultados de somas menos significativas. Para casos em que a entrada menos significativa, denominada carry seja considerada, usamos a denominação de circuitos de Somador Completo. Esses circuitos executam a soma dos 2 bits levando em consideração as entradas menos significativas de bit de carry. Este somador tem as mesmas saídas do Meio Somador, são elas a Soma e o Carry. O Somador Completo possui Carry In. Ele é utilizado para somar números de pelo menos 2 casas. Isso é possível Cascateando um Meio-Somador com Somadores Completos. Igualmente o primeiro circuito montamos a tabela verdade, através dela encontramos as expressões booleanas e delas foram feitas as simplificações e ai montamos os circuitos no módulo de eletrônica digital.
Figura 4: Símbolo lógico de um somador completo
Figura 5: Tabela verdade de um somador completo
Figura 6: (a). Lógica necessária para formar a soma dos bits de entrada A e B com o carry de entrada Cin. (b) Diagrama lógico do somador completo, composto com os meios-somadores I e II, que implementa a tabela.
3.4. Meio Subtrator
O circuito subtrator é o circuito que executa a subtração binária, porém este tipo de circuito não possui o Carry In(apesar de ter Carry Out). É utilizado para subtrações de apenas dois bits ou inícios de cascateamento de circuitos subtratores completos. O circuito Meio Subtrator consiste em 2 entradas e 2 saídas. Podemos designar as 2 entradas pelos 2 bits a serem de entrada que serão subtraidos e as 2 saídas que são a Subtração e o Carry Out. 
3.5. Subtrator Completo
O circuito Meio Subtrator tem este nome porque ele não leva em consideração os resultados de subtração menos significativas igual no Meio Somador. Para casos em que a entrada menos significativa, denominada carry seja considerada, usamos a denominação de circuitos de Subtrator Completo. Esses circuitos executam a subtração dos2 bits levando em consideração as entradas menos significativas de bit de carry. Este subtrator tem as mesmas saídas do Meio Subtrator, são elas a Subtração e o Carry. O Subtrator Completo como citado acima possui Carry Out. Ele é utilizado para subtrair números de pelo menos 2 casas. Isso é possível Cascateando um Meio-Subtrator com Subtradores Completos. Igualmente o primeiro circuito montamos a tabela verdade, através dela encontramos as expressões booleanas e delas foram feitas as simplificações e aí montamos os circuitos no módulo de eletrônica digital.
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
Nesta prática será montado um circuito com um CI 4008 que irá substituir o CI 7483 que é um somador de 4 bits, com finalidade de somar números binários o CI 7483 é um circuito integrado TTL. Ao final desta experiência, você será capaz de adaptar os pinos do 7483 para 4008.
 Figura 7: CI 7483 Figura 8: CI 4008
4.1 Material utilizado
Uma fonte Vcc (MPC-303DI);
Um voltímetro digital (Minipa);
Jumpers;
05 LED;
Placa Prot-o-Board (Minipa);
01 CI 4008 (circuitos integrados utilizados).
4.2 Utilizaremos um 4008, que irá substituir o CI 7483 que é um somador de 4 bits, nessa experiência de laboratório para somar números binários. . O 7483 é um circuito integrado TTL. 
4.3 Procedimentos
Monte o circuito conforme é mostrado a seguir;
Faça A = 1010, B = 610 e C0 = 0;
	PINO
	1
	3
	5
	7
	15
	2
	4
	6
	14
	
	A4
	A3
	A2
	A1
	B4
	B3
	B2
	B1
	C0
	
	1
	0
	1
	0
	0
	1
	1
	0
	0
	LED5 
	LED 4
	LED 3
	LED 2
	LED 1 
	1
	0
	0
	0
	0
Verifique o resultado;
Faça A=710 B=410, C0=1;
 
	PINO
	1
	3
	5
	7
	15
	2
	4
	6
	14
	
	A4
	A3
	A2
	A1
	B4
	B3
	B2
	B1
	C0
	
	1
	0
	1
	0
	0
	1
	1
	0
	0
	LED5 
	LED 4
	LED 3
	LED 2
	LED 1 
	1
	0
	0
	0
	0
Verifique o resultado;
Experimente diversas outras combinações;
Introduza o complemento de 2 de B para resolver os seguintes problemas (C0 = 0);
Use a forma A-B=C 
1410– 710 
 
	PINO
	1
	3
	5
	7
	15
	2
	4
	6
	14
	
	A4
	A3
	A2
	A1
	B4
	B3
	B2
	B1
	C0
	
	1
	1
	1
	0
	1
	0
	0
	1
	0
	LED5 
	LED 4
	LED 3
	LED 2
	LED 1 
	1
	0
	1
	1
	1
1010 – 610
 
	PINO
	1
	3
	5
	7
	15
	2
	4
	6
	14
	
	A4
	A3
	A2
	A1
	B4
	B3
	B2
	B1
	C0
	
	1
	0
	1
	0
	1
	0
	1
	0
	0
	LED5 
	LED 4
	LED 3
	LED 2
	LED 1 
	1
	0
	1
	0
	0
710 – 810
 
	PINO
	1
	3
	5
	7
	15
	2
	4
	6
	14
	
	A4
	A3
	A2
	A1
	B4
	B3
	B2
	B1
	C0
	
	0
	1
	1
	1
	1
	0
	0
	0
	0
	LED5 
	LED 4
	LED 3
	LED 2
	LED 1 
	0
	1
	1
	1
	1
4.4 Montagem 
Ajustar a fonte de tensão para +5 Vcc, com forme a figura 3.
Figura 9
Fixar o CI na matriz de contato (Prot-o-Board) e ligar a alimentação, com forme a figura 10.
Pino 5 = + 5 Vcc; 
Pino 12 = terra; 
Instalar o CI e montar o circuito com forme as imagens abaixo.
4.4.1 Experiência 1
Circuito 1
4.4.2. Experiência 2
 Circuito 2
4.4.3.Experiência 3
4.4.4.Experiência 4
RESULTADO E DISCUSSÃO.
 Na experiência 4.3 o circuito foi feito com base nos dados que foram pedido: A: 10102. B: 01102 e c:0 =100002. Foi pedido outro circuito com os dados: A:01112, B: 01002 e c:1= 011002. Nos exercícios a) 101112, b) 10100 c) – 011112. 
CONCLUSÃO
Com experiência podemos aprender a montar circuitos aritméticos de soma e subtração entre números binários onde podem ser implementadas através da combinação de funções lógicas.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
 http://www.inf.ufsc.br/~j.guntzel/isd/isd3.pdf - acesso em 05/11/2016.
 http://www.univasf.edu.br/- acesso em 05/11/2016.