Somadores, subtratores e comparadores
Circuito combinacional
Em circuitos combinacionais, a saída depende única e exclusivamente das combinações entre as variáveis de entrada. As tabelas-verdade representam a situação problema e a partir delas são obtidos as expressões que por sua vez representam o circuito combinacional. O principal benefício é a facilidade na compreensão do funcionamento de circuitos (codificadores, decodificadores e aritméticos)
Circuitos aritméticos
Os circuitos aritméticos são os componentes básicos para a construção de uma ULA (Unidade Lógica e Aritmética) em microprocessadores e também são encontrados em circuitos integrados comerciais.
Soma em binários
A operação de soma entre dois números binários aplicam-se as seguintes regras:
- 0 + 0 = 0
- 0 + 1 = 1
- 1 + 1 = 0 e vai 1 (transporte ou transbordo)
- 1 + 1 + 1 = 1 e vai 1 (transporte ou transbordo)
Meio somador
O meio somador binário é um bloco digital referente a soma de 1 bit (LSB).
Representação
Exemplo: 6 + 7 decimal em binário com 4 bits
Somador completo
O somador completo binário é um bloco digital referente a soma de 1 bit utilizado nos bits além do LSB que necessita de um bit adicional, “vem um” (
Exemplo: somador completo paralelo de 4 bits
Exemplo: somador completo com tabela verdade e circuito lógico
Somador completo - circuito integrado
Circuitos somadores completos de 4 bits com recursos de carry look-ahead estão presentes nos circuitos TTL de 4 bits 7483 ou 74283 e no CMOS 4008.
Esses circuitos podem somar dois números binários de 4 bits e gerar uma soma e uma saída carry.
Somador completo - cascateamento
A construção de um somador de 8 bits, por exemplo, é feito a partir de somadores de 4 bits por meio do cascateamento de circuitos integrados.
Subtração em binários
A subtração convencional não é conveniente para implementar usando circuitos digitais.
A operação de subtração entre dois números binários aplicam-se as seguintes regras:
- 0 - 0 = 0
- 0 - 1 = 1 e empresa 1 do bit superior (
) - 1 - 0 = 1
- 1 - 1 = 0
Vale ressaltar que a operação de subtração pode ser realizada de duas maneiras:
- Somador completo (mais utilizado)
- Circuitos dedicado para a subtração Sendo que na primeira forma, o segundo binário (subtraendo) deve ser o complemento de 2 do binário original.
Meio subtrator
O meio subtrator possibilita efetuar a subtração de números binários com um algarismo, sendo assim, em caso de subtração de números binários de mais algarismos esse circuito se torna insuficiente.
Representação
Subtrator completo
O subtrator completo binário é um bloco digital referente a subtração de 1 bit utilizado nos demais bits além do LSB que necessita de um bit adicional, “empresta um” (
Exemplo: 8-7 decimal em binário com 4 bits
Exemplo: Subtrator completo paralelo de 4 bits
Exemplo: subtrator completo com tabela verdade e circuito lógico
