4-full-adder

🔹 O que é um Full Adder?

Um Full Adder (Somador Completo) é um circuito lógico combinacional que soma três bits:

• Dois bits de entrada: A e B
• Um carry-in (Cin): o "vai um" da etapa anterior (menos significativa)

Ele gera dois resultados:

• Soma (S): resultado da soma dos três bits
• Carry-out (Cout): "vai um" para a próxima etapa (mais significativa)

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🔹 O que é um 4-bit Full Adder?

É a junção de quatro Full Adders conectados em série (em cascata), capazes de somar dois números binários de 4 bits: A[3:0] + B[3:0] + um carry-in inicial (geralmente 0).

Entradas:

• A[3:0]: número binário de 4 bits
• B[3:0]: outro número de 4 bits
• Cin: carry-in (geralmente 0)

Saídas:

• Sum[3:0]: resultado da soma
• Cout: carry-out final (se a soma ultrapassar 4 bits)

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🔹 Diagrama Conceitual

 Cin ──►[FA0]──►[FA1]──►[FA2]──►[FA3]──► Cout
         ↓       ↓       ↓       ↓
       Sum0    Sum1    Sum2    Sum3

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🔹 Implementação em Verilog (Exemplo)

Módulo do Full Adder:

module full_adder (
    input A,
    input B,
    input Cin,
    output Sum,
    output Cout
);
    assign Sum  = A ^ B ^ Cin;
    assign Cout = (A & B) | (A & Cin) | (B & Cin);
endmodule

Módulo do 4-bit Full Adder:

module four_bit_adder (
    input  [3:0] A,
    input  [3:0] B,
    input        Cin,
    output [3:0] Sum,
    output       Cout
);
    wire C1, C2, C3;

    full_adder FA0 (A[0], B[0], Cin,  Sum[0], C1);
    full_adder FA1 (A[1], B[1], C1,   Sum[1], C2);
    full_adder FA2 (A[2], B[2], C2,   Sum[2], C3);
    full_adder FA3 (A[3], B[3], C3,   Sum[3], Cout);
endmodule

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🔹 Exemplo de Soma

Se A = 0101 (5) e B = 0011 (3), com Cin = 0, o somador dará:

• Sum = 1000 (8)
• Cout = 0

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🔹 Aplicações

• Somadores de processadores (ALU)
• Contadores binários
• Operações matemáticas em FPGAs e ASICs