OS CIRCUITOS LÓGICOS FUNCIONAIS
Por: gabrielnicoo • 15/2/2018 • Trabalho acadêmico • 2.363 Palavras (10 Páginas) • 192 Visualizações
[pic 1]
UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA
GABRIEL DE MENEZES NICOLADELLI
MURIEL PEREIRA MENDES
CIRCUITOS LÓGICOS FUNCIONAIS
SOMADORES
Tubarão
2017
GABRIEL NICOLADELLI
MURIEL MENDES
NELSON COSTA
CIRCUITOS LÓGICOS FUNCIONAIS
SOMADORES
Relatório Técnico/Científico apresentado ao Curso de Engenharia elétrica da Universidade do Sul de Santa Catarina como requisito parcial à obtenção de conhecimento sobre portas lógicas funcionais
Orientador: Prof. Daniel Miranda da Cruz.
Tubarão
2017
SUMÁRIO
- Sumário
1 INTRODUÇÃO 3
2 DESENVOLVIMENTO 4
2.1 Características dos somadores
LÓGICA PROGRAMAVEL 10
VANTAGENS E DESVANTAGENS DO FPGA 11
VANTAGENS 11
DESVANTAGENS 12
REFERÊNCIAS 15
- INTRODUÇÃO
O seguinte trabalho tem como objetivo iniciar o estudo de circuitos lógicos funcionais, iremos descrever as características dos somadores, suas aplicações nos dias atuais, mostrar seu circuito básico e tabela verdade, e os tipos existentes, sua implementação em LOGISIM para visualizar seu comportamento diante entradas diferentes, além disso, também vamos começar o estudo de lógica programável HDL, VHDL e FPGA’s, mostrando também um exemplo prático em VHDL para um maior entendimento.
- DESENVOLVIMENTO
Características dos Somadores (O que são, Comportamento, Tabela Verdade, Circuitos Lógicos, Aplicações)
Em sistemas digitais, muitas vezes necessitamos de circuitos que realizem operações de soma, em computação, esses circuitos ocupam uma posição de extrema importância, uma vez que são responsáveis por todas as operações aritméticas.
- Existem basicamente dois tipos de somadores:
[pic 2]
O somador série caracteriza-se pelo fato de efetuar a soma bit a bit e o somador paralelo caracteriza-se quando a soma dos diversos bits é feita simultaneamente, em ambos os tipos, o circuito que desempenha efetivamente a operação de soma é único. Vamos supor que desejamos implementar um circuito que efetue a seguinte expressão.
[pic 3]
Teremos então:
1 | 1 | 1 | <=== transporte (carry) | |
1 | 1 | 1 | + | |
1 | 0 | 1 | ||
1 | 1 | 0 | 0 | <=== saída |
Podemos então visualizar essa operação com mais detalhes, separando-a em partes, as quais denominaremos colunas:
1 | 1 | 1 | <=== transporte (carry) + <=== saída <=== colunas | |
1 | 1 | 1 | ||
1 | 0 | 1 | ||
1 | 1 | 0 | 0 | |
4ª | 3ª | 2ª | 1ª |
Na 1ª coluna: 1 + 1 = 0 e “vai um” (carry), necessitamos então de um circuito que some apenas 2 bits, neste caso, um OU EXCLUSIVO (XOR). A saída de uma porta OU EXCLUSIVO será igual a “1” se, e apenas se, existir um número ímpar de entradas igual a “1”.
Para uma porta OU EXCLUSIVO de 2 entradas, podemos então dizer que a saída terá nível lógico “1” se e somente se os níveis lógicos da entrada forem diferentes.
Veja a tabela abaixo:
[pic 4]
Se observarmos os valores de X, podemos verificar que eles correspondem exatamente à soma das variáveis A e B, conforme mostra a tabela abaixo:
[pic 5]
A tabela verdade de S = A + B, nos fornece as funções de S e C:
[pic 6]
Neste caso, o transporte (carry) estará presente na saída C, conforme mostra o circuito abaixo:
[pic 7]
Esse circuito, suficiente para realizar a operação da 1ª coluna é designado circuito meio somador, pelo fato de somar apenas 2 bits e não levar em conta o transporte durante a operação. O nome meio somador se origina do fato dele não realizar a soma do vem uma de uma possível situação anterior. O meio somador (HA, do inglês Half-Adder) tem uma simbologia própria, mostrada abaixo, onde: S = saída (resultado da soma) e Co = carry (vai um ou carry out).
[pic 8]
A diferença básica de operação da 1ª coluna para as demais, é que na 1ª coluna soma-se apenas 2 bits não considerando o transporte. As 2ª, 3ª e 4ª colunas, por considerarem o transporte somam 3 bits.
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