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1111 Projetos de Circuitos Combinacionais Professora: Priscila Doria, M.Sc. pdoria@area1.edu.br 22 Roteiro • Introdução • Projetos de circuitos combinacionais – Circuitos com 2 variáveis – Circuitos com 3 variáveis – Circuitos com 4 variáveis 33 Introdução • Circuito combinacional: – É aquele em que a saída depende única e exclusivamente das combinações de entrada • Sequência do processo 44 Projetos de Circuitos Combinacionais Circuito Lógico . . . . . . A B C Z S1 S2 S3 Sn 55 Circuitos com 2 variáveis • Instalar, no cruzamento das ruas A e B, um sistema automático para os semáforos 1 e 2 – Carros somente na Rua A: Semáforo 1 permanece verde – Carros somente na Rua B: Semáforo 2 permanece verde – Carros na Rua A e B: Semáforo 1 fica verde 66 Circuitos com 2 variáveis • Variáveis de Entrada: – A = 0 (não tem carro na Rua A), A = 1 (tem carro na Rua A) – B = 0 (não tem carro na Rua B), B = 1 (tem carro na Rua B) • Variáveis de Saída: – Semáforo 1 • V1 = 1 (verde aceso), V1 = 0 (verde apagado) • Vm1 = 1 (vermelho aceso), Vm1 = 0 (vermelho apagado) – Semáforo 2 • V2 = 1 (verde aceso), V2 = 0 (verde apagado) • Vm2 = 1 (vermelho aceso), Vm2 = 0 (vermelho apagado) 77 Circuitos com 2 variáveis • Se V1 = 1 (verde do Semáforo 1 aceso) então – Vm1 = 0 – V2 = 0 – Vm2 = 1 • Se V2 = 1 (verde do Semáforo 2 aceso) então – Vm2 = 0 – V1 = 0 – Vm1 = 1 88 Circuitos com 2 variáveis • Tabela verdade: A B V1 Vm1 V2 Vm2 0 0 x x x x 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 99 Circuitos com 2 variáveis A A B B x 0 1 1 A A B B x 1 0 0 AV =1 AVm =1 A A B B x 1 0 0 A A B B x 0 1 1 AV =2 AVm =2 1010 Circuitos com 2 variáveis • Expressão Simplificada: – – • Circuito: AVV m == 21 AVV m == 12 1111 Exercícios 1. Elabore um circuito lógico para encher ou esvaziar um tanque industrial por meio de duas eletroválvulas, sendo uma para a entrada do líquido e outra para o escoamento de saída. O circuito lógico, através da informação de um sensor de nível máximo no tanque e de um botão interruptor de duas posições, deve atuar nas eletroválvulas para encher o tanque totalmente (botão ativado) ou, ainda, esvaziá-lo totalmente (botão desativado). 1212 Exercícios • Resolução: – Variáveis de Entrada: • I = 1 (interruptor ativado), I = 0 (interruptor desativado) • A = 1 (presença de água), A = 0 (ausência de água) – Variáveis de Saída: • Eve = 1 (Ligada), Eve = 0 (desligada) • Evs = 1 (ligada), Evs = 0 (desligada) I A Eve Evs 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1313 Roteiro • Introdução • Projetos de circuitos combinacionais – Circuitos com 2 variáveis – Circuitos com 3 variáveis – Circuitos com 4 variáveis 1414 Circuitos com 3 variáveis • Utilizar um amplificador para ligar três aparelhos – Prioridade 1: MP3-player – Prioridade 2: CD-player – Prioridade 3: rádio FM 1515 Circuitos com 3 variáveis • Variáveis de Entrada: – A: MP3-player – B: CD-player – C: Rádio FM • Variáveis de Saída: SA, SB, Sc – S = 0 (Chave aberta), S = 1 (Chave fechada) 1616 Circuitos com 3 variáveis • Tabela verdade: A B C SA SB SC 0 0 0 X X X 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1717 Circuitos com 3 variáveis x 0 0 0 1 1 1 1 A A B B C C C x 0 1 1 0 0 0 0 A A B B C C C x 1 0 0 0 0 0 0 A A B B C C C BASB = BASC = ASA = 1818 Circuitos com 3 variáveis • Expressão Simplificada: – – – • Circuito: BASB = ASA = BASC = 19 Exercícios 2. Elabore um circuito lógico que permite controlar uma bomba para encher uma caixa d’água no alto de um edifício a partir de um reservatório colocado no térreo. O circuito, através da informação de sensores, convenientemente dispostos na caixa d’água e no reservatório, deve atuar na bomba e numa eletroválvula ligada à canalização de entrada. 19 20 Exercícios • Resolução: – Variáveis de entrada • A =1 (presença de água) , A = 0 (ausência de água) • B =1 (presença de água) , B = 0 (ausência de água) • C =1 (presença de água) , C = 0 (ausência de água) – Variáveis de saída • Ev = 1 (ligada), Ev = 0 (desligada) • Bo = 1 (ligada), Bo = 0 (desligada) 20 2121 Roteiro • Introdução • Projetos de circuitos combinacionais – Circuitos com 2 variáveis – Circuitos com 3 variáveis – Circuitos com 4 variáveis 2222 Circuitos com 4 variáveis • Implantar um sistema de prioridade nos seus intercomunicadores – Prioridade 1: Presidente – Prioridade 2: Vice-presidente – Prioridade 3: Engenharia – Prioridade 4: Chefe de seção 2323 Circuitos com 4 variáveis • Variáveis de Entrada: – A: intercomunicador do presidente – B: intercomunicador do vice-presidente – C: intercomunicador da engenharia – D: Intercomunicador do chefe da seção • Variáveis de Saída: SA, SB, Sc, SD – Chamada efetivada: S = 1 – Chamada não efetivada: S = 0 2424 Circuitos com 4 variáveis • Tabela Verdade: A B C D S A S B S C S D 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 2525 Circuitos com 4 variáveis 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 A A D B C C B DD B ASA = 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 A A D B C C B DD B BASB = 2626 Circuitos com 4 variáveis 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 A A D B C C B DD B CBASC = 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 A A D B C C B DD B DCBASD = 2727 Circuitos com 4 variáveis • Circuito: 28 Exercícios 3. Uma indústria possui 4 máquinas de alta potência, podendo ser ligadas, no máximo, duas delas simultaneamente. Elabore um circuito lógico para efetuar este controle, respeitando a prioridade de funcionamento da máquina 1 sobre a máquina 2, da 2 sobre a 3 e da 3 sobre a 4. Os comandos de entrada designados pelas variáveis A, B, C e D acionam, respectivamente, as máquinas M1, M2, M3 e M4. 29 Exercícios • Resolução: – Variáveis de entrada • A, B, C e D – 0 (comando para desligar) – 1 (comando para ligar) – Variáveis de saída • M1, M2, M3 e M4 – 0 (desligado) – 1 (ligado) DCBDBADCAM CBCAM BM AM ++= += = = 4 3 2 1 30 Exercícios 4. Obtenha um circuito combinacional que funcione como uma chave seletora digital com duas entradas e uma saída digital. O circuito, em função do nível lógico aplicado a uma entrada de seleção, deve comutar à saída os sinais aplicados às entradas digitais. 31 Exercícios • Resolução: – Variáveis de entrada • I0 e I1: entradas digitais • A = 0 (I0 é comutado à saída), A = 1 (I1 é comutado à saída) – Variável de saída • S 10 AIIAS += 32 Exercícios 5. Desenhe um circuito para, em um conjunto de três chaves, detectar um número par destas ligadas. Convencionar que chave fechada equivale a nível 0. S = 1 (par) S = 0 (ímpar) 33 Estudo Independente • Leitura: – Capítulo 4 (Idoeta e Capuano) • Seções: 4.1 e 4.2 • Atividade: – Lista de Exercícios Nº 4 • Questões: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 e 13
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