Lista Extra-2022 2

CURSO: ENGENHARIA DA COMPUTAÇÃO DISCIPLINA: ENGC26 - SISTEMAS LÓGICOS PROFESSOR: WILD FREITAS DA SILVA SANTOS LISTA DE ATIVIDADES EXTRA NOME DO ALUNO: MATRÍCULA: EXERCÍCIOS PROPOSTOS 1. A CPU (Central Processing Unit) é responsável por controlar as operações de um computador e de realizar suas funções e processamento de dados. A CPU é composta de basicamente 4 componentes: • Unidade de controle: controla a operação da CPU e, portanto, do computador, através de sinais para transferência de dados e sinais de sincronismo entre unidades; • Unidade lógica e aritmética (ALU — do inglês, Arithmetic and Logic Unit): executa as funções de processamento de dados do computador (adição, subtração, funções lógicas etc.); • Registradores: proporciona armazenagem interna na CPU; • Interconexão da CPU: alguns mecanismos que proporcionam comunicação entre a unidade de controle, ALU e registradores Para a ULA reconhecer qual função deverá executar, as instruções devem ser traduzidas anteriormente é um OPCODE para que está consiga executar de forma correta as operações, como exemplificado abaixo: Figura 1 - OPCODE DA ULA Considerando-se: • O Registrador de Instrução (RI), responsável por armazenar a instrução a ser executada, possui dois bits (𝑅𝐼1 e 𝑅𝐼2) com os valores do OPCODE para a execução da instrução pela ULA; • Os registradores R1 e R2 possuem um nibble cada; • O registrador R3 possui dois bits; • A ULA desta CPU só calcula operações com números inteiros positivos; ADIÇÃO 00 SUBTRAÇÃO 01 MULTIPLICAÇÃO 10 DIVISÃO 11 Projete um circuito interno de uma ULA, utilizando o exemplo de OPCODE acima, capaz de fazer as seguintes operações: a) Adição de dois números de 4 bits; b) Subtração (utilizando a técnica de complemento de 2) de dois números com 4 bits; c) Multiplicação entre um número de 4 bits e outro de 2 bits; d) Divisão entre um número de 4 bits e outro de 2 bits (resultado considerando apenas valor inteiro); Deverá ser apresentado a expressão booleana simplificada (podendo utilizar qualquer técnica de simplificação) e o diagrama esquemático do circuito com as portas lógicas da expressão simplificada. 2. Considerando o circuito interno da ULA da questão anterior, demonstrar os resultados (passo-a-passo), utilizando o diagrama esquemático como guia, das seguintes operações: a) A adição da soma dos 4 dígitos mais significativos (caso seja superior a 𝟏𝟓𝟏𝟎, considerar 𝟏𝟓𝟏𝟎) da sua matrícula com a soma dos 3 dígitos menos significativos (caso seja superior a 𝟏𝟓𝟏𝟎, considerar 𝟏𝟓𝟏𝟎) da sua matrícula; b) A subtração do resultado da 2 a) por 𝟗𝟏𝟎; c) A multiplicação da soma dos 4 dígitos mais significativos (caso seja superior a 𝟏𝟓𝟏𝟎, considerar 𝟏𝟓𝟏𝟎) da sua matrícula por 𝟐𝟏𝟎; d) A divisão da soma dos 4 dígitos mais significativos (caso seja superior a 𝟏𝟓𝟏𝟎, considerar 𝟏𝟓𝟏𝟎) da sua matrícula por 𝟑𝟏𝟎;