Projete (com portas lógicas) um único circuito capaz de realizar as operações SOMA (A+B) e subtração (A-B). Considere que os números A e B, de 4 bi...

Para projetar um único circuito capaz de realizar as operações SOMA (A+B) e subtração (A-B) com números de 4 bits representados na forma de Complemento de Dois, podemos utilizar as seguintes portas lógicas: somador completo (full adder), inversor (NOT), porta AND e porta OR. Para realizar a soma, podemos utilizar um somador completo de 4 bits, que é composto por 4 somadores completos de 1 bit. Cada somador completo de 1 bit recebe como entrada os bits correspondentes de A e B, bem como o carry-in (CI) do somador anterior. O resultado da soma é dado pelo bit de saída (S) e o carry-out (CO) é enviado para o somador seguinte. O somador completo de 4 bits realiza a soma de A e B, gerando um resultado de 5 bits (4 bits para o resultado e 1 bit para o carry-out). Para realizar a subtração, podemos utilizar a propriedade de que A-B = A + (-B). Para obter o complemento de dois de B, podemos inverter todos os bits de B e adicionar 1. Isso pode ser feito utilizando um inversor (NOT) e um somador completo de 1 bit. O resultado da subtração é dado pela soma de A e (-B), que é realizada utilizando o somador completo de 4 bits. Para selecionar entre a operação de soma e subtração, podemos utilizar uma porta AND e uma porta OR. A porta AND recebe como entrada o bit de sinal (MSB) de A e o bit de sinal de B. Se ambos os bits de sinal forem iguais a 0, a porta AND produzirá um sinal de controle (SC) igual a 1, indicando que a operação é de soma. Caso contrário, a porta AND produzirá um sinal de controle igual a 0, indicando que a operação é de subtração. A porta OR recebe como entrada o sinal de controle e o bit de carry-in do somador completo de 4 bits. Se o sinal de controle for igual a 1, a porta OR passa o carry-in para a saída. Caso contrário, a porta OR passa o complemento de dois de B (que já foi calculado) para a saída. Assim, o circuito completo seria composto por um somador completo de 4 bits, um inversor, um somador completo de 1 bit, uma porta AND e uma porta OR.