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26/03/2019 1 Prof. Giovani De Faria 06 Circuitos Aritméticos Eletrônica Digital Prof. Giovani De FariaProf. Giovani De Faria Aritmética Binária • Soma • Subtração • Multiplicação 26/03/2019 2 Prof. Giovani De FariaProf. Giovani De Faria Soma Binária Prof. Giovani De FariaProf. Giovani De Faria Soma Binária • a) 112 + 112 • b) 1002 + 102 • c) 1112 + 112 • d) 1102 + 1002 = 1102 = 1102 = 10102 = 10102 26/03/2019 3 Prof. Giovani De FariaProf. Giovani De Faria Circuitos Aritméticos Operações aritméticas de soma e subtração entre números binários podem ser implementadas através da combinação de funções lógicas. Quando reunidas em um único CI, estas funções lógicas aritméticas constituem uma Unidade Lógica e Aritmética (ULA). Também podemos utilizar a Álgebra Booleana para projetar este tipo de circuito lógico combinacional. Prof. Giovani De FariaProf. Giovani De Faria Meio Somador • 02 + 02 = 02 • 02 + 12 = 12 • 12 + 02 = 12 • 12 + 12 = 1 02 “Vai um” Seja um circuito Meio Somador, capaz de efetuar a soma aritmética entre dois números A e B de um (1) bit cada um. A figura a seguir ilustra este componente, onde as saídas e carry representam, respectivamente a soma dos dois valores e o ‘vai um’. Assim como na soma decimal, quando temos, por exemplo, 7 + 8 = 15, ou seja, igual a 5 e vai 1 (que representa o valor 10). 26/03/2019 4 Prof. Giovani De FariaProf. Giovani De Faria Cout = AB Meio Somador Seja então a Tabela Verdade do circuito Meio Somador. Nela são ilustradas as entradas, A e B, e as saídas e carry ( o vai um). Com esta tabela e representando a saída como uma soma de produtos, onde a partir dos valores de saída iguais a 1, pegamos as respectivas equações de saída. Prof. Giovani De FariaProf. Giovani De Faria Cout = AB Meio Somador Assim, o circuito lógico Meio Somador capaz de efetuar a soma aritmética entre dois números binários de 1 bit cada, e suas respectivas equações, é representado a seguir: 26/03/2019 5 Prof. Giovani De FariaProf. Giovani De Faria Somador Completo (Full-Adder) O somador completo, diferentemente do Meio Somador, tem uma entrada extra (Cin) responsável por permitir a entrada do carry (vai um) da soma anterior. Então, o somador completo é capaz de somar, simultaneamente, 3 entradas de 1 bit cada uma. Prof. Giovani De FariaProf. Giovani De Faria Somador Completo (Full-Adder) Novamente, utilizando a representação das equações booleanas equivalente por meio da soma de produtos, temos as seguintes equações booleanas para a saída Cout: 26/03/2019 6 Prof. Giovani De FariaProf. Giovani De Faria Somador Completo (Full-Adder) Continuando a simplificação por meio dos teoremas e propriedades da álgebra de boole, temos: Prof. Giovani De FariaProf. Giovani De Faria Somador Completo (Full-Adder) Fazendo o mesmo para a saída , temos as seguintes equações: 26/03/2019 7 Prof. Giovani De FariaProf. Giovani De Faria Somador Completo (Full-Adder) Simplificando... Prof. Giovani De FariaProf. Giovani De Faria Somador Completo (Full-Adder) Simplificando... 26/03/2019 8 Prof. Giovani De FariaProf. Giovani De Faria Somador Completo (Full-Adder) Assim, o circuito equivalente para a saída fica: Prof. Giovani De FariaProf. Giovani De Faria Somador Completo (Full-Adder) E a representação do componente Somador Completo, e suas respectivas equações booleanas fica: 26/03/2019 9 Prof. Giovani De FariaProf. Giovani De Faria Cout Somador Completo (Full-Adder) E os circuito total: Prof. Giovani De FariaProf. Giovani De Faria Subtração Binária 26/03/2019 10 Prof. Giovani De FariaProf. Giovani De Faria Subtração Binária Prof. Giovani De FariaProf. Giovani De Faria Multiplicação Binária 26/03/2019 11 Prof. Giovani De FariaProf. Giovani De Faria Exercício – Somador de 4 Bits Monte um circuito somador capaz de realizar a soma de dois números quaisquer de 4 bits cada um. Prof. Giovani De FariaProf. Giovani De Faria Exercício – Somador de 4 Bits 26/03/2019 12 Prof. Giovani De FariaProf. Giovani De Faria Exercício – Somador de 4 Bits
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