Somadores e Subtratores

Somadores e Subtratores

Os circuitos somadores e subtratores desempenham funções aritméticas básicas em sistemas computacionais, manipulando números binários, que são representados por dígitos 0 e 1. Esses circuitos formam a base de operações lógicas e matemáticas em processadores e sistemas digitais.

Somadores

1. Função Básica: Adicionam dois ou mais dígitos binários.
   • Exemplo: 1+1=101 + 1 = 10 (em binário), onde o “0” é a soma e o “1” é transferido para a coluna seguinte.
2. Tipos de Somadores:
   • Meio Somador:
     • Soma dois bits binários.
     • Não gerencia o transporte para colunas de maior ordem.
     • Composto por uma porta XOR (para a soma) e uma porta AND (para o transporte).
   • Somador Completo:
     • Soma dois bits binários mais um bit transferido da coluna anterior.
     • Combina dois meio somadores e uma porta OR para lidar com o transporte.
     • Saídas:
       • S: Representa a soma dos bits.
       • CO: Transporte para a próxima coluna.
3. Aplicação:
   • Cada somador completo gerencia a soma de dois bits mais um transporte. Para somas maiores, múltiplos somadores completos são organizados em cascata dentro de circuitos integrados.

Subtratores

1. Função Básica: Realizam subtração entre dois dígitos binários.
   • Exemplo: 1−1=01 – 1 = 0 e 10−1=110 – 1 = 1, onde pode haver necessidade de “empréstimo” de uma coluna de maior ordem.
2. Componentes:
   • Entradas:
     • AA: Minuendo.
     • BB: Subtraendo.
     • BRI: Bit emprestado da coluna anterior (se necessário).
   • Saídas:
     • DD: Diferença calculada.
     • BRO: Bit a ser emprestado para a próxima coluna.
3. Estrutura:
   • O subtrator usa combinações de portas lógicas básicas, como AND, OR e XOR, para calcular a diferença e gerenciar os empréstimos.

Integração em CIs

• Os circuitos integrados que realizam somas ou subtrações incluem vários subcircuitos de somadores ou subtratores completos.
• Esses dispositivos permitem realizar operações com números binários de vários dígitos, essenciais em processadores para cálculos complexos.

Os somadores e subtratores são fundamentais para implementar operações matemáticas em hardware digital, sendo utilizados em aplicações como unidades aritméticas e lógicas (ALUs) de processadores e controladores digitais【19†source】【21†source】.