Circuitos Aritméticos        As operações aritméticas são realizadas na unidade lógica e aritmética de umcomputador, em qu...
2. Somador Binário Paralelo        Computadores e calculadoras realizam operações de adição sobre dois númerosbinários de ...
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132207 circuitos aritméticos

  1. 1. Circuitos Aritméticos As operações aritméticas são realizadas na unidade lógica e aritmética de umcomputador, em que portas lógicas e flip-flops são combinados para que possam somar,subtrair, multiplicar e dividir números binários.1. Unidade Lógica e Aritmética (ALU) O objetivo principal é receber dados binários armazenados na memória e executaroperações aritméticas e lógicas sobre esses dados, de acordo com instruções provenientes daunidade de controle. A ALU contém pelo menos dois registradores: o registrador B e o registradoracumulador.Sequência de operações:1. A unidade de controle recebe as instruções (provenientes da unidade de memória)especificando que o número armazenado em uma determinada posição (endereço) damemória será somado ao número armazenado no registrador acumulador.2. O número a ser somado é transferido da memória para o registrador B.3. Os números do registrador B e do registrador acumulador são somados no circuito lógico(sob o comando da unidade de controle). O resultado da soma é então enviado ao acumuladorpara ser armazenado.4. O novo número no acumulador pode ser mantido nele de forma que um ou outro númeropossa ser somado a ele ou, se o processo aritmético em particular tiver terminado, ele poderáser armazenado na memória.
  2. 2. 2. Somador Binário Paralelo Computadores e calculadoras realizam operações de adição sobre dois númerosbinários de cada vez, em que cada número binário pode ter vários dígitos binários. A 1ª parcela é armazenada no registrador acumulador; ou seja, o acumulador terácinco FFs armazenando o valor 10101. De forma similar, na 2ª parcela, o número a ser somadocom a 1ª parcela é armazenado no registrador B (00111). O processo da adição começasomando-se os bits menos significativos (LSBs), até chegar aos bits mais significativos (MSBs). Em cada passo desse processo de adição, realizamos a adição de 3 bits: o bit da 1ªparcela, o bit da 2ª parcela e o bit de carry proveniente da posição anterior. O resultado daadição desses 3 bits produz 2 bits: um bit da soma e um bit de carry a ser somado aos bits dapróxima posição. O diagrama em bloco desse processo de adição está ilustrado na figura abaixo, e cadaum dos 5 circuitos lógicos de entradas A, B e C e saídas S e C é chamado somador completo. Onúmero de somadores completos a ser utilizado em uma operação de adição é equivalente aonúmero de bits das parcelas, e o conjunto de toda essa configuração é chamado circuitosomador paralelo.
  3. 3. 3. Somador paralelo em circuito integrado Vários somadores paralelos estão disponíveis na forma de CIs. O mais comum é um CIsomador paralelo de 4 bits que contém 4 somadores completos interconectados e um circuitopara gerar o carry antecipado. A figura abaixo mostra o símbolo funcional para o somadorparalelo de 4 bits 74HC283, além da conexão de dois desses CIs em cascata, para implementara adição de números binários maiores.

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