Questão 67395

Um professor de Organização e Arquitetura de Computadores está explicando o funcionamento da Unidade Lógica e Aritmética (ULA), um dos componentes fundamentais da CPU. Ele quer que seus alunos compreendam como a ULA, usando circuitos de portas lógicas, consegue realizar diferentes operações (soma, subtração, AND, OR) com base em um sinal de controle. Para isso, ele apresenta o conceito de um 'multiplexador' (MUX): "Um multiplexador é um circuito digital que seleciona uma de várias linhas de entrada e a encaminha para uma única linha de saída. A seleção é controlada por um conjunto de 'bits de seleção'. Pense nele como um seletor de canais de uma TV antiga. Você tem vários canais (entradas) e, girando um botão (os bits de seleção), você escolhe qual canal aparecerá na tela (a saída)." Ele então descreve o design de uma ULA de 1 bit muito simples: ela recebe duas entradas de dados (A e B) e uma entrada de controle (Op). O resultado de A+B e de A AND B são calculados em paralelo. O multiplexador usa o bit de controle 'Op' para decidir qual resultado enviar para a saída da ULA.

Design da ULA de 1 bit: - Entradas: A, B, Op - Circuitos internos: um somador que calcula `Soma = A+B`, e uma porta AND que calcula `Resultado_AND = A AND B`. - Um multiplexador 2-para-1 que recebe `Soma` e `Resultado_AND` como suas duas entradas de dados. - O bit 'Op' é a entrada de seleção do multiplexador. - Se Op=0, o MUX seleciona `Soma` como a saída da ULA. - Se Op=1, o MUX seleciona `Resultado_AND` como a saída da ULA.

Com base neste design, avalie as seguintes afirmações.

I. O multiplexador é o componente chave que torna a ULA programável, permitindo que o mesmo hardware realize diferentes operações com base no código de operação (Opcode) de uma instrução.

II. Se a ULA receber as entradas A=1, B=1 e Op=0, a saída será 0 (e um carry-out de 1), pois o MUX selecionará o resultado da soma (1+1=10 em binário).

III. Se a ULA receber as entradas A=1, B=1 e Op=1, a saída será 1, pois o MUX selecionará o resultado da operação AND (1 AND 1 = 1).

É correto o que se afirma em: