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UNIVERSIDADE DA INTEGRAÇÃO INTERNACIONAL DA LUSOFONIA AFRO- BRASILEIRA INSTITUTO DE ENGENHARIAS E DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL BACHARELADO EM ENGENHARIAS DE ENERGIAS BATISTA DALA CATUMBA PRÁTICA N° 01: MODULO DIDATICO DIGITAL PORTAS LOGICAS UNIVERSAIS Redenção – CE 15 de Junho de 2021 https://sig.unilab.edu.br/sigaa/portais/discente/discente.jsf https://sig.unilab.edu.br/sigaa/portais/discente/discente.jsf https://sig.unilab.edu.br/sigaa/portais/discente/discente.jsf 1 BATISTA DALA CATUMBA MODULO DIDATICO DIGITAL PORTAS LOGICAS UNIVERSAIS Relatório da aula prática de laboratório de Eletrônica Básica no curso de Engenharia de Energias, na universidade Internacional da Lusofonia Afro-Brasileira (UNILAB). Prof.Dr. Vandilberto Pereira Pinto Redenção- CE 2021 https://sig.unilab.edu.br/sigaa/portais/discente/discente.jsf https://sig.unilab.edu.br/sigaa/portais/discente/discente.jsf 2 SUMÁRIO 1 Fundamentação teórica ......................................................................................... 3 2 Objetivos ............................................................................................................... 4 3 Materiais e Metódos ............................................................................................. 4 3.1 Materiais ..................................................................................................... 4 3.2 Metódos ..................................................................................................... 4 4 Resultados e discussões ....................................................................................... 5 Conclusão .............................................................................................................. 14 Referencias Bibliográficas ..................................................................................... 15 3 1 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA Em 1854, George Boole, um matemático, realizou uma investigação sobre as leis do Pensamento, em que explicava como as decisões lógicas podem ser tomadas baseando-se em circunstancias verdadeiras ou falsas, desta forma surgia a Lógica Booleana. Em lógica, apenas duas condições são possíveis para entradas ou saídas: Verdadeira e falsa. (TOCCI; WIDMER; MOSS, 2011) De acordo com Tocci, Widmer e Moss (2011), o uso de símbolos e operadores para ilustrar essas decisões é o sistema chamado álgebra booleana. Ao invés de nos referirmos as expressões logicas pela ação que executa, por exemplo, o botão está pressionado ou a porta está fechada, substituímos elas por símbolos como A, B e C. Essas expressões servem para ilustrar o relacionamento entre as saídas do circuito Lógico e as entradas. Segundo Tocci, Widmer e Moss (2011), na álgebra booleana temos três operações básicas: OR (OU), AND (E) e NOT (NÃO). No caso de OR, o resultado (saída) será 1 sempre que quaisquer das entradas for 1. Caso contrário, a saída é 0. No caso de AND, o resultado (saída) será 1 sempre que todas as entradas forem 1. Caso contrário, a saída é 0. No caso de NOT, o resultado (saída) será 1 sempre que a entradas for 0. Caso contrário, a saída é 0. Uma outra técnica usada na Algebra booleana é a tabela Verdade, que serve ilustrar como os níveis lógicos presentes nas entradas do circuito influenciam a saída de um circuito lógico. (TOCCI; WIDMER; MOSS, 2011). 4 2 OBJETIVOS ➢ Apresentação do Módulo Digital; ➢ Manipulação das portas lógicas universais e utilização de C.I’s (74LS04, 74LS08 e 74LS32); 3 MATERIAIS E MÉTODOS 3.1 MATERIAIS ➢ Software Proteus; ➢ Software Construtor Virtual de Circuitos; 3.2 MÉTODOS Pré-laboratório 1. Usando-se o Software Proteus e o Construtor Virtual de circuitos montou-se os circuitos das seguintes expressões: Expressão 1 - A*B+A*(B+C)+B*(B+C) Expressão 2 - [A* B *(C+B*D)+ A * B ]*C 2. Elaborou-se a tabela Verdade das expressões acima e comparou-se os resultados com os circuitos obtidos no Proteus e no Construtor de circuitos. Questão 1 1. Utilizando o software Proteus e o Construtor de Circuitos montou-se os circuitos abaixo, preencheu-se a tabela verdade para todas as combinações possíveis de entrada, elaborou-se a equação do circuito e desenhou-se a sua respectiva forma de onda em um gráfico de tensão no tempo. 5 4 RESULTADOS E DISCUSSÕES Pré-laboratório Usando-se o Software Proteus e o construtor Virtual de circuitos montou-se os circuitos das seguintes expressões: Expressão 1 - A*B+A*(B+C)+B*(B+C) Após montar-se os circuitos da expressão 1 no Proteus e no Construtor Virtual de circuitos obteve-se os seguintes resultados: Imagem 1: Circuito da expressão 1 montado no Software Proteus Fonte: Acervo pessoal Imagem 2: Circuito da expressão 1 montado no Software Construtor Virtual de Circuitos. Fonte: Acervo pessoal Após a montagem dos circuitos foi possível obter os resultados na saída do circuito iguais a tabela verdade, no Software Proteus a saída apresentava os resultados 1 ou 0 e no Construtor Virtual de Circuitos a saída apresentava o led aceso ou apagado, ambos nas mesmas circunstâncias que a tabela verdade. 6 Abaixo temos a tabela verdade da expressão 1 com os valores de entrada e os valores de saída. Tabela 1:Tabela Verdade da expressão 1- A*B+A*(B+C)+B*(B+C) TABELA VERDADE A B C SAIDA 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 Fonte: Elaboração Própria Posteriormente foi também possível obter um gráfico de tensão no tempo, ilustrando a forma de onda do circuito da expressão. Imagem 3: forma de onda do Circuito da expressão 1 em um gráfico de tensão no tempo montado no Software Proteus. Fonte: Acervo pessoal 7 Expressão 2 - [A* B *(C+B*D)+ A * B ]*C Após montar-se os circuitos da expressão 2 no Proteus e no Construtor Virtual de circuitos obteve-se os seguintes resultados: Imagem 4: Circuito da expressão 2 montado no Software Proteus. Fonte: Acervo pessoal. Imagem 5: Circuito da expressão 2 montado no Software Construtor Virtual de Circuitos. Fonte: Acervo pessoal Após a montagem dos circuitos foi possível obter os resultados na saída do circuito iguais a tabela verdade, no Software Proteus a saída apresentava os resultados 1 ou 0 e no Construtor Virtual de Circuitos a saída apresentava o led aceso ou apagado, ambos nas mesmas circunstâncias que a tabela verdade. 8 Abaixo temos a tabela verdade da expressão 2 com os valores de entrada e os valores de saída. Tabela 2:Tabela Verdade da expressão 2- [A* B *(C+B*D)+ A * B ]*C TABELA VERDADE A B C D SAIDA 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 Fonte: Elaboração Própria Posteriormente foi também possível obter um gráfico de tensão no tempo, ilustrando a forma de onda do circuito da expressão. Imagem 6: forma de onda do Circuito da expressão 1 em um gráfico de tensão no tempo montado no Software Proteus. Fonte: Acervo pessoal 9 Questão 1 Expressão 3 - [( A+B )*(B*C)+C] Após montar-se os circuitos da expressão 3 no Proteus e no Construtor Virtual de circuitos obteve-se os seguintes resultados: Imagem 7: Circuito da expressão 3 montado no Software Proteus Fonte: Acervo pessoal Imagem 8: Circuito da expressão 3 montado no Software Construtor Virtual de Circuitos. Fonte: Acervo pessoal Após a montagem dos circuitos foi possível obter os resultados na saída do circuito iguais a tabela verdade, no Software Proteus a saída apresentava os resultados1 ou 0 e no Construtor Virtual de Circuitos a saída apresentava o led aceso ou apagado, ambos nas mesmas circunstâncias que a tabela verdade. Abaixo temos a tabela verdade da expressão 3 com os valores de entrada e os valores de saída. 10 Tabela 3:Tabela Verdade da expressão 3- [( A+B )*(B*C)+C] Fonte: Elaboração Própria Posteriormente foi também possível obter um gráfico de tensão no tempo, ilustrando a forma de onda do circuito da expressão. Imagem 9: forma de onda do Circuito da expressão 1 em um gráfico de tensão no tempo montado no Software Proteus. Fonte: Acervo pessoal TABELA VERDADE A B C SAIDA 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 11 Expressão 4 - [( A *B) + (A* B )] Após montar-se os circuitos da expressão 4 no Proteus e no Construtor Virtual de circuitos obteve-se os seguintes resultados: Imagem 10: Circuito da expressão 4 montado no Software Proteus. Fonte: Acervo pessoal Imagem 11: Circuito da expressão 4 montado no Software Construtor Virtual de Circuitos. Fonte: Acervo pessoal Após a montagem dos circuitos foi possível obter os resultados na saída do circuito iguais a tabela verdade, no Software Proteus a saída apresentava os resultados 1 ou 0 e no Construtor Virtual de Circuitos a saída apresentava o led aceso ou apagado, ambos nas mesmas circunstâncias que a tabela verdade. 12 Abaixo temos a tabela verdade da expressão 3 com os valores de entrada e os valores de saída. Tabela 4:Tabela Verdade da expressão 4- [( A *B) + (A* B )] Fonte: Elaboração Própria Posteriormente foi também possível obter um gráfico de tensão no tempo, ilustrando a forma de onda do circuito da expressão. Imagem 12: forma de onda do Circuito da expressão 1 em um gráfico de tensão no tempo montado no Software Proteus Fonte: Acervo pessoal TABELA VERDADE A B SAIDA 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 13 6 CONCLUSÃO Através desta aula experimental foi possível verificar na prática o funcionamento da tabela Verdade por meio de circuitos lógicos práticos, em que um deles tinha como objetivo alimentar um led na saída e outra simplesmente para verificar os valores 1 ou 0 na saída. Foi também possível aprender sobre as funcionalidades das C.I’s 74LS04, 74LS08 e 74LS32, e elaborar um circuito em forma de onda. Um aspecto importante a destacar, é que se tivermos apenas a tabela verdade, ou um dos circuitos lógicos, ou até mesmo o circuito em forma de onda, é possível obter os outros circuitos e a tabela verdade, o que é necessário é apenas saber interpretar cada um deles, que foi o que aprendemos com essa prática. 14 7 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS TOCCI, Ronald J.; WIDMER, Neal S.; MOSS, Gregory L.. Sistemas Digitais: princípios e aplicações. Limão, Sp: Pearson Prentice Hall, 2011. 844 p.
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