Circuito SOMATORIOS

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Nome do Experimento:
				CIRCUITO SOMADOR/SUBTRATOR
Objetivos: 	
O quarto módulo do laboratório tem como fundamento a montagem e compreensão de um circuito 
combinacional utilizando um CI CMOS para realizar a operação de somador e subtrator operando com o complemento de dois, assim atestar sua validade na prática. 
Este experimento também tem como objetivo a realização e compreensão de compatibilidade de CIs TTL 
e CMOS, utilizou-se o material adequado para a montagem do circuito necessário além de ser realizado variados testes com o componente eletrônico “C.I” para descobrir sua função.
Introdução Teórica: 	
			
Circuitos Combinacionais são aqueles em que o sinal de saída depende única e exclusivamente das combinações dos sinais de entrada. Os circuitos deste tipo não possuem nenhum tipo de memória, ou seja, as saídas não dependem de nenhum estado anterior do circuito. Os circuitos combinacionais são compostos somente por portas lógicas. Outra categoria de circuitos digitais são os que possuem realimentação, ou seja, o sinal de saída depende não somente dos valores atuais dos sinais de entrada, mas também dos valores de estados anteriores do circuito. Estes circuitos são denominados circuitos seqüenciais. Os circuitos seqüenciais possuem, além de portas lógicas, algum tipo de dispositivo de memória. 
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 
Somador parcial:
O somador parcial circuito é para somar duas parcelas de um bit gerando um bit de resultado da soma e 
um bit de transporte (carry), conforme a tabela verdade abaixo: 
	
Pela tabela verdade observa-se que a soma e o transporte podem ser obtidos usando portas lógicas simples:
Somador completo 
 
Para somar números com vários bits é necessário somar também o bit de transporte vindo do estágio anterior. Portanto temos tres bits a serem somados: as parcelas An e Bn e o transporte Cn, gerado pelo estágio anterior. O somador deve gerar o bit de soma Sn e o bit de transporte Cn+1 para o próximo estágio. Estas operações se realizam segundo a tabela verdade abaixo: 
Esta tabela permite deduzir que os sinais de saída Cn+1 e Sn podem ser expressos pelas equações: 
Estas equações podem ser modificadas usando o teorema de Morgan para usar apenas portas Não-E:
Somador paralelo de 4 bits:
 
Os bits do somador podem ser cascateados, conectando-se o transporte de saída do primeiro estágio (bit 
menos significativo) com a entrada de transporte do segundo estágio, o transporte de saída do segundo com o transporte de entrada do terceiro e assim sucessivamente. O circuito integrado 7483 é um somador binário de 4 bits com os seguintes sinais de entrada e saída:
Soma/Subtração usando Complemento de Dois 
 
 Numa operação aritmética em complemento de dois, não se corrige o resultado como no caso do complemento de um. É necessário, porém, somar-se 1 ao complemento bit a bit do número:
(Complemento de 2) = (Complemento de 1) + 1
 
Numa subtração, portanto, costuma-se “forçar” um “vem-um” na coluna de bits menos significativos dos operandos. 
 
Exemplos: 
Numa soma de números positivos ou negativos a complementação não é necessária e, portanto não há 
“vem-um” forçado. 
Exemplo: 
Aparelho Utilizado: 
Protoboard de 2 420 pontos – Placa utilizada para o ensaio de circuitos sem a necessidade de soldagem. Possui 
orifícios e conexões condutoras para a montagem de circuitos elétricos.
Protoboard de 2 420 pontos – Placa utilizada para o ensaio de circuitos sem a necessidade de soldagem. Possui 
orifícios e conexões condutoras para a montagem de circuitos elétricos.
Protoboard de 2 420 pontos – Placa utilizada para o ensaio de circuitos sem a necessidade de soldagem. Possui 
orifícios e conexões condutoras para a montagem de circuitos elétricos.
Protoboard 2420 pontos – Placa com orificios e conexôes para montagem de circuitos eletricos sem a utilização de solda.
 
Led – utilizado para emissão de luz e identificação da saída da porta lógica.
Fabricante: N/A. / Modelo: N/A.
Circuitos integrados – Ci com portas lógicas independentes em seu interior.
CI-7483
Fios para conexão, montagem e teste dos CIs
Fonte de alimentação – utilizada como fonte de alimentação do circuito montado.
Multímetro – Medição de grandezas elétricas como voltagem, amperagem, resistência, etc.
Roteiro do Experimento: 
1 – Com o auxílio do multímetro digital ajustar a fonte de alimentação para +5 Vcc; 
2 – Fixar os CI’s na matriz de contato da protoboard e ligar a alimentação (fonte), no pino 14 (+5 Vcc) e no pino 7 
(terra); 
3 – Consultar o manual do fabricante do CI TTL e utilizar os fios de cobre para conectá-los nas entradas A, B e C; 
4 – Fixar o indicador de Led juntamente com o diodo na saída das entradas A, B e C conforme o manual do fabricante 
dos CI’s e ligar a alimentação (+5V – VM – e 0V) 
5 – Ligar as entradas dos CI’s aos potências de +5V (nível um) e terra (nível zero) 
6 – Verificar se os LEDs emitem 
7 – Identificar a porta lógica correspondente em cada CI 
8 - Preencher a tabela verdade de cada CI disponibilizada no material da prática 1.
1 – Com o auxílio do multímetro digital, ajustar a fonte de alimentação para +5 Vcc; 
2 – Consultar o datasheet do circuito integrado TTL 7483 disponibilizados no material da prática e realizar a compatibilidade dos pinos do esquema.
3 – Utilizar os fios de cobre para conectá-los nas respectivas entradas indicadas no datasheet do CI. O pino indicado no esquema como +5V representa a alimentação do CI na fonte já o pino representado pelo símbolo representa a ligação terra; 
4 – Fixar os indicadores de Led juntamente com o diodos nos pinos indicados por ∑1 , ∑2, ∑3 e ∑4 conforme indicado no material disponibilizado para realizar a prática; 
5 – Ligar a fonte de alimentação e as entradas dos CI’s aos potências de +5V (nível um) e terra (nível zero) de acordo com o valor decimal convertido em binário pedido nos itens 2, 4 e 7 do material da prática; 
6 – Verificar se os LEDs emitem; 
7 – Identificar o funcionamento dos circuitos montados e as respostas nos leds (nível 0 – led não emite, nível 1 –led emite); 
8 – Verifique se os resultados foram de acordo com as equações propostas; 
8.1-Monte circuito conforme e mostrado a seguir:
8.2-Faça A=1010, B=610 e Co = 0
8.3-Verifique o resultado.
8.4-Faça A=710, B=410 e Co = 0
8.5-Verifique o resultado.
8.6-Experimente diversas outras combinações.
8.7-introduza o complemento de 1 de B para resolver os seguinte problemas (Co = 0)Use a formula 
A – B = C
1410-710
1010-610
710-810
9.0 – Interliguem dois CIs 7483 conforme e mostrado a seguir para construir um somador total de 8 bits.
9.1- Feito acompanhamento do ckt mostrado e teste do somador de 8 bit.
a) 15010 + 20110 = 
b) 25510 + 110 =
C)12810 – 3110 = 
50010 – 6310 =
Dados coletados: 
Cálculos: 
N/A.
Tabelas e Gráficos: 
	NUMEROS
	8
	4
	2
	1
	410
	0
	1
	0
	0
	610
	0
	1
	1
	0
	710
	0
	1
	1
	1
	810
	1
	0
	0
	0
	1010
	1
	0
	1
	0
	1410
	1
	1
	1
	0
Tabela 4bits com as entradas para os números utilizados.
	NUMEROS
	128
	64
	32
	16
	8
	4
	2
	1
	1
	0
	0
	0
	0
	0
	0
	0
	1
	31
	0
	0
	0
	11
	1
	1
	1
	63
	0
	0
	1
	1
	1
	1
	1
	1
	128
	1
	0
	0
	0
	0
	0
	0
	0
	150
	1
	0
	0
	1
	0
	1
	1
	0
	201
	1
	1
	0
	0
	1
	0
	0
	1
	255
	1
	1
	1
	1
	1
	1
	1
	1
	500
	
	
	
	
	
	
	
	
Tabela 8bits com as entradas para os números utilizados.
Análise dos resultados: 
Feito montagem do circuito e teste das saídas, foi possível encontrar resultado compatível com complemento de 1e complemento de 2 possível encontrar os resultados corretos o CKT montado apresentou o padrão de resposta esperado.