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Introdução à Engenharia de Computação (4452A-02) Prof. Ph.D. Letícia Maria Bolzani Pöhls Catholic University of Rio Grande do Sul, PUCRS Electronic, Automation and Reliable Embedded Systems Laboratory, EASE Signals and Computer Systems Group, SiSC Integrated Systems Optimization Group, OaSIs Porto Alegre, Brazil OaSIs Group Catholic University of Rio Grande do Sul EASE Lab Catholic University of Rio Grande do Sul 2 Agenda 1. Teoremas Booleanos 2. Teoremas de DeMorgan 3. Circuitos Combinacionais OaSIs Group Catholic University of Rio Grande do Sul EASE Lab Catholic University of Rio Grande do Sul 3 1. Teoremas Booleanos � Teoremas com uma única variável OaSIs Group Catholic University of Rio Grande do Sul EASE Lab Catholic University of Rio Grande do Sul 4 � Teoremas com mais de uma variável: � (9) e (10) são chamados Leis Comutativas � (11) e (12) são chamados Leis Associativas � (13) é chamado Lei Distribuitiva 1. Teoremas Booleanos OaSIs Group Catholic University of Rio Grande do Sul EASE Lab Catholic University of Rio Grande do Sul 5 � Teoremas com mais de uma variável: � Teoremas (14) e (15) não possuem equivalentes na álgebra convencional. Cada um pode ser demonstrado testando todas as possibilidades para x e y. 1. Teoremas Booleanos OaSIs Group Catholic University of Rio Grande do Sul EASE Lab Catholic University of Rio Grande do Sul 6 2. Teoremas de DeMorgan � Propostos pelo matemático DeMorgan, os teoremas são extremamente úteis na simplificação de expressões nas quais um produto ou uma soma de variáveis aparecem negados (barrados) (16) � � � � �̅. �� (17) �. � � �̅ � �� � Esses teoremas também são válidos quando temos expressões com mais de uma variável: � � � � �� ��. ̅ �̅ � �� . ̅ �̅ � . ̅ �. ̅ � ̅ OaSIs Group Catholic University of Rio Grande do Sul EASE Lab Catholic University of Rio Grande do Sul 7 2. Teoremas de DeMorgan OaSIs Group Catholic University of Rio Grande do Sul EASE Lab Catholic University of Rio Grande do Sul 8 2. Teoremas de DeMorgan OaSIs Group Catholic University of Rio Grande do Sul EASE Lab Catholic University of Rio Grande do Sul 9 2. Teoremas de DeMorgan � Implicações dos Teoremas OaSIs Group Catholic University of Rio Grande do Sul EASE Lab Catholic University of Rio Grande do Sul 10 2. Teoremas de DeMorgan � Universalidade das portas NAND � Todas as expressões booleanas consistem em várias combinações das operações básicas OR, AND e INVERSOR. Entretanto, é possível implementar qualquer expressão usando apenas portas NAND e nenhum outro tipo de porta. OaSIs Group Catholic University of Rio Grande do Sul EASE Lab Catholic University of Rio Grande do Sul 11 2. Teoremas de DeMorgan � Universalidade das portas NOR OaSIs Group Catholic University of Rio Grande do Sul EASE Lab Catholic University of Rio Grande do Sul 12 2. Teoremas de DeMorgan � Simbologia Alternativa OaSIs Group Catholic University of Rio Grande do Sul EASE Lab Catholic University of Rio Grande do Sul 13 2. Teoremas de DeMorgan � Interpretação de símbolos lógicos � Quando uma linha de entrada ou saída em um símbolo de um circuito lógico NÃO tem um pequeno círculo, diz ativo-ALTO � Quando uma linha de entrada ou saída de um símbolo de um circuito lógico TEM um pequeno círculo, diz-se ativa-BAIXO NAND: A saída vai para o nível BAIXO somente quando todas as entradas forem para o nível ALTO A saída vai para o nível ALTO quando qualquer entrada for para o nível BAIXO OaSIs Group Catholic University of Rio Grande do Sul EASE Lab Catholic University of Rio Grande do Sul 14 3. Circuitos Combinacionais � Os circuitos estudados até aqui são classificados como circuitos combinacionais, uma vez que em qualquer instante de tempo, o nível lógico de saída do circuito depende da combinação dos níveis lógicos presentes nas entradas � Iniciaremos um estudo mais detalhado da simplificação de circuitos lógicos: (1) Método baseado em teoremas da álgebra boolena e (2) Método baseada em mapeamento � OaSIs Group Catholic University of Rio Grande do Sul EASE Lab Catholic University of Rio Grande do Sul 15 3. Circuitos Combinacionais � Forma de SOMA-DE-PRODUTOS � Esse método requer que a expressão esteja na forma de soma de produtos OaSIs Group Catholic University of Rio Grande do Sul EASE Lab Catholic University of Rio Grande do Sul 16 3. Circuitos Combinacionais � Forma de PRODUTO-DE-SOMAS � Esse método requer que a expressão esteja na forma de produto de somas OaSIs Group Catholic University of Rio Grande do Sul EASE Lab Catholic University of Rio Grande do Sul 17 3. Circuitos Combinacionais � Simplificação OaSIs Group Catholic University of Rio Grande do Sul EASE Lab Catholic University of Rio Grande do Sul 18 3. Circuitos Combinacionais � Simplificação (cont.) OaSIs Group Catholic University of Rio Grande do Sul EASE Lab Catholic University of Rio Grande do Sul 19 3. Circuitos Combinacionais � Projetando circuitos - derivação de expressões usando Soma-de- Produtos � A cada combinação de entradas podemos associar um termo produto, no qual todas as variáveis da função estão presentes, e que é construído da seguinte forma: se a variável correspondente vale 0, ela deve aparecer negada; se a variável vale 1, ela deve aparecer não negada. OaSIs Group Catholic University of Rio Grande do Sul EASE Lab Catholic University of Rio Grande do Sul 20 3. Circuitos Combinacionais � Exemplo: OaSIs Group Catholic University of Rio Grande do Sul EASE Lab Catholic University of Rio Grande do Sul 21 3. Circuitos Combinacionais � Projetando circuitos - derivação de expressões usando Produto-de- Somas � A cada combinação de entradas podemos associar um termo soma, no qual todas as variáveis da função estão presentes, e que é construído da seguinte forma: se a variável correspondente vale 1, ela deve aparecer negada; se a variável vale 0, ela deve aparecer não negada. OaSIs Group Catholic University of Rio Grande do Sul EASE Lab Catholic University of Rio Grande do Sul 22 3. Circuitos Combinacionais � Exemplo: � � � �� � � ��� � � ̅���̅ � � ���̅ � � � ̅� OaSIs Group Catholic University of Rio Grande do Sul EASE Lab Catholic University of Rio Grande do Sul 23 4. Exercícios OaSIs Group Catholic University of Rio Grande do Sul EASE Lab Catholic University of Rio Grande do Sul 24 4. Exercícios
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