Adder-Subtractor binário de 4 bits
Em circuitos digitais, um somador- subtrator binário é aquele que é capaz tanto de adição quanto de subtração de números binários em um circuito. A operação que está sendo executada depende do valor binário que o sinal de controle mantém. É um dos componentes da ALU (Arithmetic Logic Unit).
Este circuito requer conhecimento prévio de Exor Gate, Adição e Subtração Binárias, Full Adder.
Vamos considerar dois números binários de 4 bits A e B como entradas para o circuito digital para a operação com dígitos
A0 A1 A2 A3 for A B0 B1 B2 B3 for B
O circuito consiste em 4 somadores completos, uma vez que estamos executando a operação em números de 4 bits. Existe uma linha de controle K que contém um valor binário de 0 ou 1 que determina que a operação que está sendo realizada é adição ou subtração.
Conforme mostrado na figura, o primeiro somador completo tem a linha de controle diretamente como sua entrada (transporte de entrada Cin), A entrada A0 (o bit menos significativo de A) é entrada diretamente no somador completo. A terceira entrada é o exor de B0 e K. As duas saídas produzidas são Soma / Diferença (S0) e Carry (C0).
Se o valor de K (linha de controle) for 1, a saída de B0 (exor) K = B0 ′ (Complemento B0). Assim, a operação seria A + (B0 ′). Agora a subtração do complemento de 2 para dois números A e B é dada por A + B '. Isso sugere que quando K = 1, a operação que está sendo executada nos quatro números de bits é a subtração.
Da mesma forma, se o valor de K = 0, B0 (exor) K = B0. A operação é A + B, que é uma simples adição binária. Isso sugere que Quando K = 0, a operação que está sendo executada nos quatro números de bits é a adição.
Então C0 é passado serialmente para o segundo somador completo como uma de suas saídas. A soma / diferença S0 é registrada como o bit menos significativo da soma / diferença. A1, A2, A3 são entradas diretas para o segundo, terceiro e quarto somadores completos. Então, a terceira entrada é B1, B2, B3 EXORADA com K para o segundo, terceiro e quarto somadores completos, respectivamente. O carry C1, C2 são passados em série para o somador completo sucessivo como uma das entradas. C3 torna-se o transporte total para a soma / diferença. S1, S2, S3 são registrados para formar o resultado com S0.
Para um somador-subtrator binário de n bits, usamos um número n de somadores completos.
Exemplo:
vamos pegar dois números de 3 bits A = 010 e B = 011 e inseri-los no somador completo com ambos os valores das linhas de controle.
For K=0: B0(exor)K=B0 and C0=K=0 Thus from first full adder = A0+B0 = 0+1 = 1, S0=1 C1=0 Similarly, S1=0 with C2=1 S2=1 and C2=0 Thus, A = 010 =2 B = 011 = 3 Sum = 0101 = 5 For K=1 B0(exor)K=B0' and C0=k=1 Thus S0=1 and C1=0 Similarly S1=1 and C2=0 S3=1 and c3=1 Thus, A = 010 = 2 B = 011 = 3 Sum(Difference) = 1111 = -1
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Diógenes Lima da Silva