Portas NAND e NOR: Autossuficiência e Vantagens

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17/10/2022 16:46 Avaliação Final (Discursiva) - Individual
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GABARITO | Avaliação Final (Discursiva) - Individual
(Cod.:768589)
Os sistemas ou circuitos digitais são implementados utilizando portas lógicas digitais,
interconectadas de forma adequada, seguindo um projeto anterior que visa alcançar um determinado 
objetivo. As funções lógicas mais comuns são aquelas implementadas pelas portas lógicas E, OU,
NOT, NAND, NOR, além da X-OR e da X-NOR. As portas lógicas digitais NAND e NOR são
denominadas portas autossuficientes ou universais. Dessa forma, explique o que significa
"autossuficiência das portas NAND e NOR" e apresente suas vantagens, caso existam.
Resposta esperada
*A autossuficiência das portas NAND e NOR significa que elas podem ser dispostas em arranjos
adequados para realizar funções de outras portas lógicas, como E, OU e NOT. Também podem
ser combinadas para executar funções mais complexas, implementando qualquer circuito lógico
digital.
*Uma vantagem da autossuficiência é que, como cada tipo de porta lógica é disponibilizado num
circuito integrado específico, a implementação de um determinado circuito pode necessitar
diversos circuitos integrados (chips) distintos. Inclusive, podem sobrar portas não utilizadas
nestes chips, e isso acaba sendo um desperdício, ou custo desnecessário. *Quando são utilizadas
somente portas NAND ou NOR, o custo total de aquisição de componentes pode ser reduzido,
porque as portas que sobram podem ser utilizadas para implementar outras funções
*Outra vantagem é que, utilizando somente portas NAND ou NOR, o desenvolvimento,
implementação prática do circuito e gerenciamento do projeto pode ser facilitado.
Minha resposta
As portas lógicas NAND e NOR (NÃO-E e NÃO-OU) são classificadas como Autossuficientes
ou Universais pois podem ser utilizadas sozinhas para a realização de qualquer função booleana
básica, com isso em um sistema eletrônico pode se reduzir os custos com a aquisição de outras
portas lógicas, pois com isso facilita o gerenciamento de um projeto. Assim com a montagem do
projeto, utilizando essas portas lógicas universais, para se conseguir um resultado que ela não
realize, é necessário uma associação de portas lógicas, e fazer uso dos Teoremas de Morgan, com
isso, é possível projetar todos os circuitos eletrônicos digitais pela utilização somente das portas
NAND E NOR de duas entradas.
Retorno da correção
Parabéns, acadêmico, sua resposta atingiu os objetivos da questão e você contemplou o esperado,
demonstrando a competência da análise e síntese do assunto abordado, apresentando excelentes
argumentos próprios, com base nos materiais disponibilizados. Observe que a resposta
formulada por você contempla integralmente o esperado.
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Um flip-flop tem o funcionamento parecido ao de um Latch, mas com a diferença de que as 
transições nas saídas só poderão ocorrer no mesmo instante em que ocorre a borda de subida ou borda 
de descida do sinal de clock aplicado ao flip-flop. Além das entradas do flip-flop e da entrada de 
"clock", normalmente existem também as entradas chamadas "Preset" e "Clear", que podem ser 
entendidas como entradas de controle. Existem vários tipos de fllip-flops que são utilizados para 
implementar circuitos eletrônicos digitais. Nesse contexto, analise as figuras e responda aos itens a 
seguir: 
a) Qual é o tipo de flip-flop que as figuras se referem? 
b) Qual deverá ser o nível lógico das entradas de controle "Preset" e "Clear" para que o flip-flop das 
figuras funcione normalmente como flip-flop? 
c) Esse flip-flop é sensível a qual borda do sinal de clock? 
d) Explique o funcionamento desse flip-flop, baseado em sua tabela verdade, informando como sua 
saída Q se comporta em função das entradas J, K e do sinal de clock.
Resposta esperada
a) As figuras se referem ao flip-flop JK.
b) Para que o flip-flop funcione normalmente, devemos ter Preset = 1 e Reset = 1, ou seja, essas
duas entradas de controle devem estar em nível lógico alto.
c) Esse flip-flop é sensível à borda de subida do sinal de clock.
d) Se for aplicado ao flip-flop os valores J=K=0, na subida do sinal de clock teremos Qf=Qa, ou
seja, a saída Qf continua com o mesma valor anterior (Qa), funcionando como memória.
Se for aplicado ao flip-flop os valores J=0 e K=1, na subida do clock teremos Qf=0.
Se for aplicado ao flip-flop os valores J=1 e K=0, na subida do clock teremos Qf=1.
Se for aplicado ao flip-flop os valores J=1 e K=1, na subida do clock teremos Qf=Qa' , ou seja,
Qa barrado ou negado, que significa o valor inverso do valor anterior da saída, funcionando
como inversor.
Minha resposta
A) A imagem se refere a um Flip-Flop J-K B) Quando o Flip-Flop estiver com nível lógico "0"
no pino "Preset" a saída "Q" será "1", quando o sinal for "0" no pino "Clear" a saída "/Q" será
"1", e consequentemente "Q" será "0", com isso os pinos "Clear e Preset" não devem ter um
nível lógico baixo ao mesmo tempo, pois isso forçaria um funcionamento não permitido
forçando "Q" assumir nível alto e baixo ao mesmo tempo. C) O Flip-Flop dispara na borda de
subida (transição positiva) do sinal do clock; D) Inicialmente o Flip-Flop só poderá ser alterada
na borda de descida do sinal de Clock, no primeiro pulso do sinal no Clock, as entradas J e K
estão em nível lógico "1" gerando a inversão do sinal de saída "Q", já no segundo ciclo de Clock,
as estradas J e K estão em nível "0", não alterando o estado da saída "Q", logo no terceiro ciclo, J
será "0" e K será "1" deixando a saída em "Q" em "0", em seguida no quarto pulso de clock, J
será "1" e K será "0", assim "Q" será "1" e assim o ciclo se repete...
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