Circuitos combinacionais não possuem memória e suas saídas dependem unicamente das entradas. Exemplos incluem multiplexadores, decodificadores, somadores e unidades lógico-aritméticas. Um multiplexador seleciona uma de duas entradas para a saída baseado no sinal de seleção. Decodificadores ativam uma saída dentre várias possíveis com base nos bits de entrada. Somadores implementam a operação de soma a partir de células de soma de 1 bit.

1. Arquitetura e Organização de
Computadores I
Aula 05
Unidades Funcionais Básicas
Prof. Adriano Zanuz

2. 2
Circuitos Combinacionais
• Circuitos que não possuem memória
• Suas saídas são função única e exclusivamente das
entradas
• Exemplos: Multiplexador, Decodificador, Somador,
Subtrator, ULA

3. 3
Multiplexador
• Funciona como um seletor. De acordo com o valor de
seleção SEL (0 ou 1), a saída recebe um dos valores de
entrada.
MUX
0 1
SEL
E0 E1
SAÍDA
SAÍDA = E0
0 1
SEL = 0
E0 E1
0 1
SEL = 1
E0 E1
SAÍDA = E1
funcionamento

4. 4
Multiplexador
• Estrutura interna de um multiplexador
MUX
0 1
SEL
E0 E1
SAÍDA
estrutura
interna

5. 5
Decodificador
• Apresenta n bits na entrada e 2n
bits na saída
• Somente uma saída é ativada para cada uma das
combinações de entrada
E0 E1 S0 S1 S2 S3
0 0 1 0 0 0
0 1 0 1 0 0
1 0 0 0 1 0
1 1 0 0 0 1

6. 6
Decodificador
• Estrutura interna de um decodificador 2:4
estrutura
interna

7. 7
Somador
• O somador de 1 bit
funciona como uma
célula de soma a partir da
qual é possível se fazer
somadores de vários bits
Vem
Um
A B S Vai Um
0 0 0 0 0
0 0 1 1 0
0 1 0 1 0
0 1 1 0 1
1 0 0 1 0
1 0 1 0 1
1 1 0 0 1
1 1 1 1 1
• Tabela-Verdade
+
A B
Vem UmVai Um
S

8. 8
Somador
• Estrutura interna de um somador de 1 bit
estrutura
interna
+
A B
Vem UmVai Um
S

9. 9
Subtrator
• Pode-se fazer uma célula de subtração com com 1
somador de 1 bit e um inversor
+
A B
Vem UmVai Um
S
S = A – B
S = A + (-B)
S = A + B + 1
O Vem Um do bit menos
significativo da subtração
recebe 1

10. 10
Unidade Lógico-Aritmética
• A ULA efetua operações aritméticas (soma, subtração,
etc.) e operações lógicas (NOT, OR, AND, etc.). A
operação a ser realizada é escolhida através de linhas
de seleção.
ULA
X Y
Linhas de seleção
da operação desejada
SAÍDA

11. 11
Unidade Lógico-Aritmética
• Ex. ULA de 1 bit com operações de SOMA,
SUBTRAÇÃO, NOT, AND e OR.
+
A B
VEVA
S
00 01 10 11
MUX
0 1
MUX
X Y
NEGA Y
VEM UM
S1
S0
SAÍDA
VAI UM

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Exercícios
1. Implemente usando portas lógicas um decodificador
3:8.
2. Implemente um multiplexador 4:1 usando apenas
multiplexadores 2:1.
3. Apresente uma implementação alternativa para o
somador de 1 bit mostrado.
4. Usando 4 ULAs de 1 bit construa uma ULA capaz de
efetuar operações de OR, AND, NOT, soma e subtração
sobre dois operandos de 4 bits.
5. Faça uma tabela mostrando como devem ser setados
os valores das linhas de controle da ULA do exercício
anterior (Nega Y, Vem Um, S1, S0) para seleção das
operações lógicas e aritméticas desejadas.