RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA III

RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA III

Alexandre Fabrício Costa Araújo

IFMT – Campús Cuiabá

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1. Introdução

Neste relatório pretende-se discorrer sobre alguns circuitos que realizam operações aritméticas com números binários, geralmente essas operações são de soma e subtração, utilizados na ALU (Arithmetic/Logic Unit).

1. Fundamentação Teórica

Circuito Aritmético  é um tipo de circuitos combinatórios que executa operações de adição, subtração, multiplicação, divisão, and/or lógico ou qualquer outra função que possa ser implementada em um circuito combinatório.

O circuito meio somador (Half-adder) é uma combinação que executa 2 bits. O circuito semi-somador consiste em duas entradas e duas saídas. Podemos designar as 2 entradas pelos 2 bits a serem de entrada que serão somados e as 2 saídas que são a Soma.

O circuito meio subtrator é o circuito que executa a subtração binaria, 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.

O somador completo (Full-Adder) possibilita a soma de 2 números binários de 1 bit + o Carry anterior. Possui 3 bits de entrada (A + B + Carry) e 2 bits de saída (Soma + Carry).

O somador de bits 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.

1. Metodologia

Experimento 1

Para se construir o meio somador (Half-Adder) é necessário de dois CI. O CI 7486 (XOR) e o 7408 (AND).

[pic 1]

Fig.1 - Circuito meio-somador

A operação começa com duas entradas, A e B, que representam dois bits a serem adicionados. A saída ∑ é o dígito menos significativo do resultado, enquanto a saída Cout é o dígito mais significativo do resultado, o qual também é conhecido por transporte de saída (Carry out), uma vez que ele assume valor 1 somente quando o resultado da soma de A e B não pode ser representado em um único digito.

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Fig.2 - Implementação do circuito meio-somador

Experimento 2

O meio subtrator (Half-Subtractor) foi preciso de 3 CIs: CI 7486 (XOR), CI 7408 (AND) e o CI 7404 (NOT).

[pic 3]

Fig.3 - Circuito meio subtrator

Para o meio subtrator, temos duas entradas, A e B, que representam os dois bits adicionados, a saída S representa o resultado a subtração e uma saída Ts que representa o borrow-out (empréstimo).

[pic 4]

Fig.4 - Implementação do circuito meio- subtrator

Experimento 3

O somador completo (Full-Adder) precisa do CI 7486 (XOR), CI 7408 (AND) e CI 7432 (OR).

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Fig.5 - Circuito de um Somador Completo

Já o somador completo, ele precisa de 3 entradas, A, B e Cin (Carry in).  Eles representam a soma de 2 números binário mais o carry anterior. Assim como os outros ALU possue somente 2 bits de saída S e Cout.