UNIDADE LÓGICA E ARITMÉTICA

...

Onde, obteve-se o diagrama da Figura 3.

[pic 7]

Para melhor identificação a Figura 4. Mostra a função dos Displays, chaves e LEDs no circuito. Enfatizando Entradas e Saídas, bem como os módulos ativos para as operações Aritméticas de Lógicas.

---------------------------------------------------------------

[pic 8]

E após ser testado as diferentes configurações e operações. Observou-se que não foi explorado ao máximo os conhecimentos agregados a uma ULA. Uma vez que utilizado uma ULA pré-fabricada, apesar de complexa e com vários recursos a disposição. Pouco se explora o dispositivo interno e bem como suas ligações justamente por já está tudo “pronto”.

Assim foi decidido pelo grupo projetar e criar uma ULA do zero. Partindo do princípio de explorar melhor o conhecimento na utilização de portas lógicas, somadores e multiplexadores em conjunto.

-

ULA PROJETADA

Para garanti a qualidade e facilidade para o projeto. Foi pesquisado um software melhor compatível com a utilização unidades logicas. Então, chegou-se a decisão da utilização do software LOGINSIM. Que é um software aberto disponibilizado para toda a comunidade no site http://www.cburch.com/logisim.

Antes de iniciar o projeto foi definido algumas premissas, seguindo a principal que é suportar entradas de 4 Bits, conforme a Tabela 1.

ENTRADA

Palavras

Duas entradas de 4 Bits A3, A2, A1, A0 e B3, B2, B1, B0. Sendo A3 e B3 os bits mais significativos.

Seletores

S0 e S1, seletores de operação e M, seletor de modo (Aritmético/Logico).

Cin

É o carry-in ou vem-um

SAÍDAS

Palavras

Uma saída de 4 Bits F3, F2, F1, F0 é o resultado da operação entre s palavras A e B.

Cout

Carry-out ou vai-um

Tabela 1- Premissas do Projeto.

-

UNIDADE ARITMETICA.

Após definido as premissas iniciou-se a primeira parte da construção da ULA que foi o projeto da unidade aritmética. Que é responsável por realizar 4 operações aritméticas dependendo das entradas da seleção S1, S0 e Cin. Conforme a tabela 2.

Cin

S1

S0

OPERAÇÃO

DESCRIÇÃO

0

0

0

F = A+B

Adição

1

0

1

F = A-B

Subtração

1

1

0

F = A+1

Incremento

0

1

1

F = A

Deslocamento de 1 bit à esquerda

Tabela 2 - Seleção das operações aritméticas.

E então inicialmente para aferir os conhecimentos foi projetado uma unidade aritmética de 1 Bit para as entradas e saídas. Que pode ser visto na Figura 5.

---------------------------------------------------------------

[pic 9]

Podemos ver exemplos do funcionamento na Figura 6. Onde mostra uma operação de SOMA e outra de Incremento.[pic 10]

Porém devido a necessidade de ajustar constantemente o valor de Cin, conforme pode ser visto na tabela 2, dependendo da operação desejada. Identificou-se certo incômodo, devido ao fato de que não é em todas as ocasiões se deve ativar o Cin, isso pode ser observado na Tabela 3. Desta maneira decidiu-se incorporar ao esquema um circuito que elimina essa necessidade conforme pode ser visto na equação da figura 7. Lembrando que isso acontece devido as propriedades do somador completo utilizado no circuito.

Cin

S1

S0

Cin

S

0

0

0

0

0

0

1

1

[pic 11]

0

1

0

1

[pic 12]

0

1

1

0

1

0

0

0

1

0

1

1

[pic 13]

1