Eletrônica Digital na Prática – Somador Binário

Olá meus queridos caiçaras, tudo bem?! Hoje, vamos prosseguir com mais um assunto que aprendemos em Eletrônica Digital. Caso não tenha visto post anterior, recomendo que o vejam! Agora, vamos lidar com operações com números binários, mais especificamente, a soma de números binários.

Soma com números binários

Brevemente, explicarei como funciona a soma com números binários, onde devemos observar os seguintes itens:

  • O sistema binário trabalha, apenas, com dois algarismos 0 e 1;
  • A soma no sistema decimal de 1 + 1 resulta em 2. Já no sistema binário não existe este algarismo. Para realizar a soma, utilizamos a regra do “vai-um” e essa operação é denominada carry;

Para simplificar a operação vamos a um exemplo:

Onde vou somar 3 (11)  em binário e 2 (10) em binário, resultando em 5 (101) em binário. Para isso você vai somar 1 + 0 que resulta em 1, e 1 + 1 onde resulta zero e “vai-um”, conforme imagem abaixo:

soma-binaria

Parece um pouco confuso, mas com um pouco de prática você pega jeito, rs… Quero mostrar para você apenas um exemplo de como funciona.

Conhecendo um pouco o 74283

Hoje, demonstraremos uma simulação no Winbread com um CI, que consiste em um somador de 4 bits paralelo, contendo quatro somadores completos e um circuito de antecipação do “vai-um”. Esse CI é bastante famoso e muito utilizado, em simulações de laboratório no curso técnico e na faculdade.

O 74283 consiste em 16 pinos, sendo o pino 16 (VCC) e o pino 8 (GND), quatro pinos para input A e quatro pinos para input B, além das saídas com o resultado a soma, o Carry In (C0), caso você queira associar mais somadores, e o Carry Out(C4). Veja a pinagem completa do CI:

pinagem

Quer conhecer ele um pouco melhor por dentro?  De uma olhada no datasheet, é um exercício bem interessante vai te ajudar  bastante.

Simulação no Winbread

Ao abrir o software, você deve ir no menu Chips e selecionar a última opção (74283 Full Adder). Selecionando o CI de um duplo clique, faça as ligações conforme o diagrama:

somador-montagem

Para facilitar, eu recomendo que utilize padrões de cores para os inputs (A) e os inputs(B), além das saídas. Isso porque, como podem ver, é muito fácil errar e se confundir, ao utilizar fios de apenas 1 cor. Caso você erre em alguma ligação, dificilmente conseguirá encontrar o problema e, provavelmente, terá que refazer tudo.

Eu deixei da seguinte forma:

  • Inputs A: fios de cor azul;
  • Inputs B: fios de cor amarela;
  • Saídas com resultado: fios de cor verde;
  • Carry Out: verde escuro;
  • VCC: vermelho;
  • GND: preto.

Por fim, mas não menos importante, como estamos utilizando apenas 1 somador, você deve jumpear o pino 7 (C0) ao GND, para garantir o funcionamento. Caso não faça isso, ao simular o circuito, mesmo com todas as chaves em nível lógico 0, a saída será 1, veja:

saida-1

Com o circuito montado, é hora de se divertir, fazer inúmeras somas e conferir com suas anotações. Faça  10 + 5, 1 +2 e n somas diferentes e comprove a simulação.

Observação: O somador é de 4 bits, ou seja, limita-se a somas até o número 15. Isto é, ao somar 15+15 a saída será 30, em binário 11110.

Bom galera, o post foi bem simples, mas bastante interessante. Isso porque você vê que, com um simples software simulando uma protoboard, você monta um circuito e vê seu funcionamento.  Caso conheça alguma outra ferramenta, ou se tiver alguma dúvida ou sugestão, não deixe de comentar.

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Muito obrigado e até a próxima!

Yhan Christian

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