MAPA - Eletrônica Analógica e Digital

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INTRODUÇÃO
As portas lógicas são os blocos fundamentais da eletrônica digital. Elas executam operações básicas da álgebra booleana, sendo utilizadas para tomar decisões lógicas em circuitos, baseando-se nos estados binários de entrada: 0 (falso) e 1 (verdadeiro).
Na prática, essas portas estão presentes em sistemas embarcados, microcontroladores e circuitos de controle, como os utilizados em sistemas de alarme residencial. Entre as principais portas, destacamos:
- Porta AND: a saída será 1 somente quando todas as entradas forem 1.
- Porta OR: a saída será 1 se pelo menos uma entrada for 1.
- Porta NOT: é uma porta inversora, ou seja, transforma 1 em 0 e 0 em 1.
A combinação dessas portas permite implementar qualquer lógica desejada, como o acionamento de um alarme mediante certas condições. Nessa atividade, você aplicará esse conhecimento para simular o comportamento lógico de um sistema de segurança simplificado.
Ao final dessa atividade, espera-se que o estudante seja capaz de:
- Compreender a aplicação prática de portas lógicas (AND, OR, NOT) em sistemas de controle digitais.
- Interpretar uma situação-problema do cotidiano (alarme residencial) e convertê-la em uma descrição lógica com variáveis binárias.
- Construir a tabela verdade de um circuito lógico com três variáveis de entrada, com base em condições estabelecidas verbalmente.
- Desenvolver a expressão booleana que representa o funcionamento lógico do sistema.
- Projetar o circuito digital correspondente utilizando apenas as portas lógicas básicas (AND, OR, NOT).
CONTEXTUALIZAÇÃO
Imagine um sistema de segurança residencial simples instalado em uma casa pequena. Esse sistema deve acionar um alarme sonoro caso alguma condição de risco seja detectada. Para isso, foram instalados três sensores em pontos estratégicos da residência:
A: Sensor da porta principal (1 = aberta, 0 = fechada).
B: Sensor da janela lateral (1 = aberta, 0 = fechada).
C: Sensor de presença no interior da casa (1 = presença detectada, 0 = ausência).
O alarme deve ser acionado nas seguintes condições:
- Se a porta estiver aberta e houver presença interna.
- Se a janela estiver aberta e houver presença interna.
- Se tanto a porta quanto a janela estiverem abertas, independentemente da presença.
Etapa 1 – Construção da Tabela Verdade
Com base nas condições acima, construa a tabela verdade para as três entradas A, B e C, e a saída S, que representa o estado do alarme (1 = alarme ativado, 0 = alarme desligado).
​Etapa 2 – Determinação da expressão booleana e circuito lógico
a) Com base na tabela verdade, escreva a expressão booleana para a saída S (alarme). Você deve identificar as linhas onde S = 1 e montar a expressão booleana.
b) Utilizando apenas as portas lógicas AND, OR e NOT, desenhe o circuito correspondente à expressão booleana.
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