ELETRÔNICA DIGITAL - CIRCUITOS COMBINACIONAIS
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Aula 05: Aplicações de Circuitos Combinacionais
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BIBLIOGRAFIA: Elementos de Eletrônica Digital - Capuano/Idoeta - Editora Érica
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O coração de um computador digital é a sua unidade lógica e aritmética (ULA) que realizará na prática duas operações matemáticas:
Soma e Subtração (a divisão e a multiplicação são derivadas dessas operações). Operações lógicas tais como comparações, operações OU, E e outras também são realizadas na ULA. O elemento básico das duas é o somador.
Para somar dois números A e B de 1 bit temos as combinações possíveis.
1.1. O Meio Somador
| A | + | B | Soma(S) | Transporte de saída (Vai Um) (TS) |
| 0 | + | 0 | 0 | 0 |
| 0 | + | 1 | 1 | 0 |
| 1 | + | 0 | 1 | 0 |
| 1 | + | 1 | 0 | 1 |
A seguir o circuito do meio somador implementado com portas lógicas.
Fig01: Circuito do Meio Somador implementado com portas lógicas
Esse circuito é chamado de Meio Somador (Half Adder) pois não permite a soma de dois números de mais de um bit pois não tem transporte de entrada (vai um da coluna anterior).
| A | B | TE | S | TS |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| 0 | 1 | 0 | 1 | 0 |
| 0 | 1 | 1 | 0 | 1 |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
Fig03: tabela Verdade do Somador Completo
Desta forma a soma de dois números binários de mais de um bit como por exemplo A=A3A2A1A0=0101 eB = B3B2B1B0= 0011
Por exemplo para somar os bits A1 (0) +B1(1) temos como entradas além dos bits, o transporte de entrada resultado da soma da coluna anterior.
Desta forma o bloco chamado de Somador Completo (Full Adder) precisa de três entradas e duas saídas.
A partir da TV da figura 3 obtemos as equações lógicas das saídas TS e S.
e o circuito lógico
Fig04: Bloco somador Completo A seguir o circuito do somador completo
Fig05: Circuito do Somador Completo implementado com portas lógicas
Usamos um bloco somador completo para somar cada parcela. Desta forma para construir um somador de 4 bits precisaremos de 4 blocos somadores completos (observe que para somar os bits A0 e B0 bastaria usar um meio somador visto que não existe transporte de entrada para esse caso). A figura6 a seguir mostra o diagrama de blocos de um circuito para somar números de 4 bits, exemplificando.
Fig06: Circuito somador binário de 4 bits.
3. Experiência06: Somadores Binários - Meio Somador| xxAxx | + | xx Bxx | Soma(S) | Transporte de saída (Vai Um) (TS) |
| 0 | + | 0 | s | s |
| 0 | + | 1 | s | s |
| 1 | + | 0 | s | s |
| 1 | + | 1 | s | s |
4. Experiência7: Somadores Binários - Somador Completo
| A | B | TE | S | TS |
| 0 | 0 | 0 | a | a |
| 0 | 0 | 1 | a | a |
| 0 | 1 | 0 | a | a |
| 0 | 1 | 1 | a | aa |
| 1 | 0 | 0 | a | a |
| 1 | 0 | 1 | a | a |
| 1 | 1 | 0 | a | a |
| 1 | 1 | 1 | a | a |
5.Circuito Somador Binário para Soma de Dois Números de 4 Bits
A seguir, na figura7 um circuito completo de um somador binário que efetua a soma de dois números de 4 Bits.
Obs: o primeiro número DCBA é obtido portanto teclando as teclas D, C, B ou A. O segundo é obtido usando as teclas 4, 3, 2 ou 1
Fig07: Circuito somador Binário de 4 Bits
Entradas
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Indicação
| |||||||||||
DCBA
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4321
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Display(numero)
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Saídas dos Somadores
| |||||||||
| D | C | B | A | 4 | 3 | 2 | 1 | |||||
| 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | |||||
| 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | |||||
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