Somadores, Subtratores e ULA PDF

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Summary

Passo a passo de um projeto de circuitos digitais utilizando uma ULA com duas entradas de seletor, duas entradas de 4 bits que participam da lógica, uma saída de um bit para overflow/erro e uma saída de 4 bits para o resultado. Utiliza a ferramenta logisim...

Description

Projeto de Circuitos Digitais – Somadores, Subtratores e ULA Produzido por Cecília Brum de Moraes Enunciado do Projeto “Implemente um ULA que possibilite realizar operações com números com 4 bits (representação de 0 a 15 e sem bit de sinal). A ULA deve permitir realizar soma, subtração, realizar a operação lógica AND e permitir identificar se dois números são diferentes (saída igual a 0001). A subtração deverá ser por meio de complemento-2. Realize a implementação utilizando a abordagem de diagrama de blocos. ” Para este projeto utilizamos a ferramenta Logisim para representar os circuitos. Iniciamos com a construção do seletor da unidade lógica aritmética, cuja tabela verdade está representada abaixo: A 0 0 1 1

B 0 1 0 1

Operação selecionada a + b a b a AND b a =! b

Circuito do seletor:

Implementamos o seletor dentro da ULA utilizando as saídas em zero para zerar as operações utilizando portas AND, e quando elas estiverem em nível alto, a mesma porta AND permite a passagem dos resultados gerados pelo operador selecionado, como é ilustrado no circuito abaixo:

É possível notar que, quando a operação de soma ou de subtração está ativa, ela pode gerar uma quinta saída que indica extrapolação de bits (no caso da soma) ou saída de número negativo (no caso da subtração). Para a operação que define se as entradas A e B são diferentes, ela gera a saída 0001 quando são iguais e 0000 quando são diferentes. Por fim, criamos um layout externo para a ULA para simplificar a sua visualização e simulação. Duas entradas de 1bit para o seletor, duas entradas de 4bits que participam das operações, uma saída de 4bits para o resultado e uma saída de 1bit que representará erro, overflow ou número negativo. Visualização abaixo:...