Tutorial de Verilog: Meio Somador (Half Adder)

Meio Somador

Dando prosseguimentos aos tutoriais de Verilog, apresento neste post o Meio Somador de 1-bit, ou Half Adder em inglês. O circuito meio somador é definido como o circuito que soma duas entradas e também que possui o carry, ou vai um. Supomos que temos duas entradas A e B e duas saídas, a soma, representado por S e Carry, que responde ao que conhecemos também por vai um, ou overflow da soma. A Soma (S) e o Carry (C) podem ser representados pela seguinte tabela:

Meio Somador

O circuito que satisfaz essa tabela é facilmente modelado com duas portas lógicas, a porta XOR para a soma, S, e a porta AND para o Carry, C. Veja o esquemático abaixo.

Meio Somador

 

Representação do Circuito Meio Somador em Verilog:

Implementei de duas formas diferentes, a primeira utilizando assign e lógica. A segunda utilizando as duas portas lógicas, conforme mostrado acima no esquema elétrico. Utilizei o mesmo Testbench para todos os testes. Veja a seguir:

 

Testbench:

Faça Download do Projeto para o Quartus da Altera:

download_proteus_arduino_lcd

Faça Download do Projeto para o Quartus da Altera:

download_proteus_arduino_lcd

 

Forma de Onda resultante do teste:

Meio Somador

Circuito Meio Somador (Half Adder) com NORs:

Reveja como representei a porta lógica XOR apenas com NORs no post sobre essa porta. Para isso acesse este link. Substitui então a porta XOR do circuito acima pelo circuito com NORs que a representa e então verifiquei que nenhum circuito extra é necessário para o sinal de saída Carry. Podemos facilmente ver que, pelo teorema de De Moore, uma porta NOR com as duas entradas negadas é o mesmo que uma porta AND. Portanto, obtemos Carry, o sinal de saída C.

Meio Somador

 

Representação do Circuito Meio Somador (Half Adder) com NORs em Verilog:

Esse código não tem segredo, apenas representei as portas lógicas NORs.

Faça Download do Projeto para o Quartus da Altera:

download_proteus_arduino_lcd

Circuito Meio Somador (Half Adder) com NANDs:

Meio Somador

Representação do Circuito Meio Somador (Half Adder) com NANDs em Verilog:

Esse código também não tem segredo, apenas representei as portas lógicas NANDs.

Faça Download do Projeto para o Quartus da Altera:

download_proteus_arduino_lcd

O Esquemático que obtemos é o seguinte:

Meio Somador

É comum também encontrarmos o seguinte símbolo:

Meio Somador

Este circuito é muito importante porque a partir dele poderemos implementar um somador completo (Full Adder).

Acompanhe o Embarcados e veja o próximo post sobre o somador completo.

Para aprender mais sobre Verilog

Portas Lógicas

PROCESSADORES PROGRAMÁVEIS – como projetar um processador em VERILOG

Formas de representar um sistema digital

Outros artigos da série

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