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Circuitos Combinacionais

O circuito combinacional é aquele que executa uma expressão booleana através da interligação das várias portas lógicas existentes, sendo que as saídas dependem única e exclusivamente das entradas.

Este tipo de circuito é construído apenas com combinações de portas lógicas onde a saída de uma porta pode ser ligada à entrada de outra porta formando uma seqüência que vai diretamente das entradas do circuito até suas saídas.

Um circuito combinacional pode ser descrito através de uma tabela verdade mostrando as relações binárias entre os sinais de entrada e saída.

O circuito combinacional constitui um subsistema digital, ou seja, parte de um sistema maior e mais complexo. Por exemplo, um automóvel é constituído de diversos subsistemas como o motor, a direção, a suspensão, etc. Estudaremos então alguns subsistemas existentes em um computador.

Somadores e subtratores são circuitos combinacionais que fazem parte de um subsistema denominado ULA (Unidade Lógica e Aritmética).

A primeira operação a ser efetuada é a soma. Do mesmo modo que somamos valores no formato decimal podemos também somar valores na forma binária, lembrando que o vai-um em decimal é usado quando o valor de uma coluna ultrapassa 10, e na forma binária, o vai-um é usado quando a soma ultrapassa 2 (10 em binário).

Soma decimal:

Para realizar a soma, temos duas situações: na primeira, são somados dois valores (a coluna mais a direita), enquanto que na outra situação, são somados três valores (todas as outras colunas). O terceiro valor é o vai-um da soma anterior. Aqui chamaremos de vai-um (carry-out) o valor que deve ser passado para a próxima coluna (1 caso haja necessidade e 0 caso não haja). O valor, quando passa para a segunda coluna passa a ser chamado de veio-um (carry in).

Deste modo, são necessários dois circuitos diferentes para realizar somas. Um que some dois valores (meio-somador) e outro que some três valores (somador-sompleto). Ambos os circuitos possuem duas saídas – a saída da soma e a saída do vai-um.

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Circuito Meio Somador

O circuito meio somador realiza a soma de dois bits. Possui duas entradas:

A e B, que são os bits a serem somados e duas saídas: S - resultado da soma e

Co - bit do vai um (carry out).

A tabela verdade do circuito meio somador é:

A B S Co 0 0 0 0

E o circuito meio somador é:

Co A representação esquemática do meio somador é:

Circuito Somador Completo

O circuito somador completo realiza a soma de três bits. Normalmente são somados dois bits mais o bit veio um (carry in) de uma soma anterior.

Possui três entradas: A e B, que são os bits a serem somados

Ci - veio um (carry in) e duas saídas:

S - resultado da soma e

Co - bit do vai um (carry out).

A tabela verdade do circuito somador completo é:

A B Ci S Co 0 0 0 0 0

Meio Somador A

B Co S

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E o circutio somador completo é:

A B Ci S

Co

A representação esquemática do somador completo é:

Associação de Somadores

Associando-se os blocos do meio somador e do somador completo em série podemos obter somadores de vários bits.

Por exemplo, para obtermos um somador de 3 bits, devemos utilizar um meio-somador para os bits menos significativos e dois somadores completos para os demais bits.

Meio Somador

Co S

Somador Completo

Co S

Ci

Somador Completo

Co S

Ci

S0 S1 S2 CO

Somador Completo

Ci Co

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