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Eletrônica Digital XXXVI

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Tópicos: Memórias ROM: exemplo de aplicação II | Circuitos Meio-somador e Meio-subtrator | Memórias ROM: exemplo de aplicação III |

1) Memórias ROM: exemplo de aplicação II

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Alguns transdutores de medição (termopares por exemplo) apresentam relações não lineares entre a grandeza física e a tensão gerada. O conjunto da Figura 1-I converte a tensão gerada pelo termopar em valores digitais, que são aplicados nos endereços da ROM.


Fig 1-I

Os dados da ROM fazem a correspondência dos valores lidos com uma escala linear, que pode ser usada em um circuito digital de controle e/ou medição ou ser transformada em sinais analógicos por meio de um conversor digital-analógico.


2) Circuitos Meio-somador e Meio-subtrator

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Estes circuitos são aqui apresentados para facilitar a compreensão do próximo tópico. Fazem soma e subtração de dígitos binários. São também conhecidos pelos seus termos em inglês half adder e half subtractor.


Fig 2-I

A Figura 2-I dá o esquema lógico de ambos (para 2 dígitos) e a tabela a seguir contém as respectivas tabelas de verdade, separadas por cores distintas.

Tab 2-I
ABSomaCoutABSubtrCout
00000000
01100111
10101010
11011100

A saída Cout (do inglês "carry" e "out") é o dígito "vai um" no caso de soma e "empresta um" no caso de subtração.

São qualificados de "meio" porque não têm entradas de "vai um" ou "empresta um", que seriam necessárias no caso de vários algarismos. Os somadores e subtratores completos (aqui não dados) têm essas entradas, permitindo operações consecutivas nos casos de números com mais de um dígito binário.


3) Memórias ROM: exemplo de aplicação III

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Os circuitos do tópico anterior são simples, mas a complexidade aumenta no caso de operações com mais de dois dígitos. Seja um circuito que possa somar ou subtrair dois números binários de dois dígitos cada. O desenvolvimento com portas lógicas é um tanto trabalhoso, mas é possível rapidamente projetar uma ROM ou programar uma PROM para a tarefa. A tabela de verdade é dada em Tabela 3-I.

Deve-se ter uma ROM com 3 bits por posição (2 bits do resultado e o terceiro de Cout) e 32 posições. As primeiras 16 posições são para as combinações possíveis de dois números de 2 dígitos para a somo e as últimas 16, para a subtração.

Tab 3-I
OPY1Y0X1X0R1R0Cout
A4A3A2A1A0O1O0O2
00000000
00001010
00010100
00011110
00100010
00101100
00110110
00111001
01000100
01001110
01010001
01011011
01100110
01101001
01110011
01111101
10000000
10001111
10010101
10011011
10100010
10101000
10110111
10111101
11000100
11001010
11010000
11011111
11100110
11101100
11110010
11111000

O circuito se resume a uma simples ROM conforme diagrama abaixo.


Fig 3-I

O último bit de endereço (A4 = OP) é uma entrada de operação, isto é, se é zero, o resultado é a soma de Y1Y0 com X1X0. Se é um, o resultado é a diferença entre Y1Y0 e X1X0. E o último bit de dados O2 é o algarismo "vai um" ou "empréstimo", dependendo da operação.

Se considerada uma ROM de maior capacidade, pode-se aumentar o número de dígitos dos números e/ou incluir mais operações. Exemplo: se reservados 2 dígitos de endereço para definir operações, pode-se ter até 4 operações diferentes (por exemplo: soma, subtração, função E, função OU). Se reservados 3, tem-se até oito operações possíveis (pode-se incluir, por exemplo, função NÃO, funções de comparação como maior, menor, igual ou outras).

Circuitos que executam operações aritméticas e lógicas diversas comandadas por uma ou mais entradas são denominados Unidades Lógicas e Aritméticas e são uma das partes fundamentais dos processadores. Nos atuais, são usadas portas lógicas e não memórias por questão de desempenho. O objetivo deste tópico foi apenas dar uma ideia com um exemplo simples.
Referências
Brophy, James J. Basic Electronics for Scientists. USA: McGraw-Hill, 1977.
U. S. Navy. Basic Electronics. Hemus, 1976.

Topo | Rev: Dez/2007