Responda às seguintes perguntas sobre o nível lógico digital
Uma ULA de 16 bits é composta de 16 ULAs de 1 bit, cada uma com um tempo de adição de 10 ns . Se houver 1 ns adicional de atraso de propagação de uma ULA para a seguinte, quanto tempo leva para aparecer o resultado de uma soma de 16 bits?
Uma ULA de 16 bits é composta de 16 ULAs de 1 bit, cada uma com um tempo de adição de 10 ns . Se houver 1 ns adicional de atraso de propagação de uma ULA para a seguinte, quanto tempo leva para aparecer o resultado de uma soma de 16 bits?
Passo 1
Então, o exercício fala de uma ULA (unidade lógica e aritmética) de 16 bits construída como um somador “ripple‐carry”: são 16 ULAs de 1 bit em série. Cada ULA de 1 bit demora 10 ns para fazer a soma, e entre cada ULA há 1 ns extra de atraso pra propagar o carry.
Conteúdo: nível lógico digital (ripple-carry adder).
O que vamos precisar: entender como o carry “ripple” passa de um bit pro próximo, somar os tempos de cada ULA e de cada propagação entre ULAs.
Conteúdo: nível lógico digital (ripple-carry adder).
O que vamos precisar: entender como o carry “ripple” passa de um bit pro próximo, somar os tempos de cada ULA e de cada propagação entre ULAs.
Passo 2
Teoria do ripple-carry adder:
- Cada somador de 1 bit (full adder) leva um tempo
pra gerar soma e carry de saída. - O carry de saída de uma ULA vira carry de entrada da próxima, mas passa por um atraso de fio/propagação
. - No pior caso (carry de ponta a ponta), você espera 10 ns na primeira ULA, depois 1 ns para o carry chegar na segunda ULA, mais 10 ns pra ela calcular, e assim por diante até a 16ª.
Passo 3
Vamos contabilizar:
- Primeira ULA: 10 ns
- Das ULAs 2 até a 16 (ou seja, mais 15 ULAs), cada uma tem 1 ns de atraso de propagação + 10 ns de soma.
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Resposta
O resultado da soma de 16 bits aparece em 175 ns.