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1 Eletrônica Digital Somadores Binário Completo (Full Adders Binário) Prof. João Onofre Pereira Pinto Somadores n Importantes em: n Computadores n Sistemas digitais onde dados numéricos são processados n Fundamentos da operação de soma básica n Meio Somador (Half Adder) n Somador Completo (Full Adder) n Somador com “Ripple Carry” (somador paralelo) Milton Text Box ANA Beatriz 2 Meio Somador n Regras básicas da soma binária: n 0 + 0 = 0 n 0 + 1 = 1 n 1 + 0 = 1 n 1 + 1 = 10 n Estas operações sâo executadas por circuitos lógicos chamados meio-somadores (half-adder) Definição n O meio-somador recebe dois dígitos binários nas suas entradas e produz dois dígitos binários na sua saída, o bit soma e o bit carry (“vai um”). Σ ΣA B Cout Soma Carry bits de entrada bits de saída 3 Tabela Verdade e Lógica do Meio-Somador n As expressões podem ser derivadas do funcionamento do meio-somador, mencionado anteriormente. A B 0 0 0 1 1 0 1 1 Cout Σ 0 0 0 1 0 1 1 0 Σ= A ⊕ B Cout = A.B Diagrama do Meio-Somador A B Sum Output CarryCarry Soma 4 O Somador-Completo n Definitição: n O somador-completo recebe três bits, dois bits de entrada e um bit carry de entrada, e gera dois bits, um bit soma e um bit cary de saída. n A diferença básica entre o somador-completo e o meio-somador é que o somador-completo aceita um entrada carry Símbolo do somador-completo Σ ΣA B Cout Soma Carry de saída bits de entrada bits de saída Cinbit carry de entrada 5 Tabela Verdade e Lógica do Somador-Completo A B Cin 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 Cout Σ 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 Σ ab 00cin 0 1 01 11 10 0 1 1 0 1 0 0 1 Σ = A.B.Cin + A.B.Cin + A.B.Cin + A.B.Cin 6 OU n O somador completo deve somar 2 bits de entrada e um bit do carry de entrada n Do meio-somador, a soma dos bits de entrada é Σ = A ⊕ B n Se somarmos o bit carry de entrada ao bit soma resultante da soma de A e B, ele também será uma operação XOR, como foi para A e B. n Assim, o bit soma do somador-completo é: Σ= (A ⊕ B) ⊕ Cin Para a saída carry: Cout = A.B + A.Cin + B.Cin K-Map ab 00c 0 0 01 11 10 0 1 0 1 0 1 1 1 7 OU n Podemos olhar para o somador-completo como dois meio-somadores A B Cin A ⊕ B Σ = (A ⊕ B) ⊕ Cin (A ⊕ B) Cin AB Cout = (A ⊕ B) Cin + AB Somadores Binários Paralelos n Dois ou mais somadores conectados formam somadores paralelos n Um único somador-completo é capaz de somar dois números de 1 bit e um carry de entrada n Para somar números com mais de 1 bit é necessário mais somadores-completo 8 Soma de dois números de dois bits 1 1 + 0 1 0 1 01 Bit carry da coluna da direita Bit carry da segunda coluna torna-se um bit soma Circuito para somar estes números A2A1 + B2B1 Σ3 Σ2 Σ1 A1 B1 0 Σ A B Cout Cin Σ1 Σ A B Cout Cin A2 B2 Σ2Σ3 9 Somador-paralelo para 4 bits A1 B1 C0 Σ AB Cout Cin Σ1 Σ AB Cout Cin A2 B2 Σ2 A3 B3 Σ AB Cout Cin Σ3 Σ AB Cout Cin A4B4 Σ4C4 C3 C2 C1 Somador com “ripple carry” (Ripple carry adder) n É um somador no qual o carry de saída de cada somador completo é conectado ao carry de entrada do estágio seguinte (maior ordem). n A soma e o carry de saída de qualquer estágio não pode ser produzido até o carry de entrada ser gerado. n Isto causa um tempo de atraso no processo de adição. n Este tipo de somador é o somador mostrado no slide anterior. 10
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