07.02_-_Leitura_Recomendada_-_Tutorial_Portas_Logicas

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Extraído em 23 Out 2011 do Site: http://www.clubedohardware.com.br/artigos/1139 
 
Introdução 
As portas lógicas são os componentes básicos da eletrônica digital. Elas são usadas para 
criar circuitos digitais e até mesmo circuitos integrados complexos. Por exemplo, circuitos 
integrados complexos pode ser um circuito digital completo pronto para ser usado – 
processadores e micro controladores são os melhores exemplos, mas internamente estes 
circuitos integrados foram projetados usando várias portas lógicas. Neste tutorial 
ensinaremos tudo o que você precisa saber sobre portas lógicas, com vários exemplos. 
Como você já deve saber, em eletrônica digital apenas dois números são permitidos, “0” e 
“1”. Zero representa tensão de 0 V, enquanto que “1” representa uma tensão de 5 V ou 
de 3,3 V, no caso de circuitos integrados mais novos. Você pode pensar nos números “0” e 
“1” como uma lâmpada sendo acesa ou apagada quando você liga ou desliga o seu 
interruptor. 
Uma letra, também conhecida como variável, representa um número binário. Assim, “A” 
pode ser “0” ou “1”. Se A estiver conectado a um interruptor, A será “0” quando o 
interruptor estiver desligado e “1” quando o interruptor estiver ligado. Um traço sobre o 
nome da variável significa que o seu valor deve ser invertido. Por exemplo, se A = 0, /A 
será “1”, e se A = 1, /A será “0”. Em processadores de texto, pela dificuldade em se 
desenhar uma linha sobre uma letra, substituímos o traço sobre a variável por uma barra. 
Inversor 
Como o próprio nome já sugere, o inversor irá inverter o número entrado. Se você entrar 
o número “0” em um circuito inversor, você obterá na saída o número “1”, da mesma 
forma que se você entrar o número “1” obterá o número “0” na saída. O símbolo do 
inversor pode ser visto na Figura 1. A porta inversora é também conhecida como NOT e 
sua saída é Y = /A. 
 
Figura 1 - Porta Lógica Inversora 
 
Na tabela verdade abaixo você pode ver um resumo de como este circuito funciona. 
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Tabela 1 – Tabela-Verdade: Porta Lógica - Inversora 
A (Entrada) Y (Saída) 
0 1 
1 0 
Em circuitos lógicos, usamos o símbolo “o” como forma abreviada para o inversor. Você 
verá este símbolo em portas lógicas do tipo NAND, NOR e XNOR. 
O circuito integrado com inversores mais famoso é o 7404, que tem a pinagem mostrada 
na Figura 2. Ele possui seis inversores internos. Para fazer este circuito integrado funcionar 
você precisa conectá-lo em uma fonte de alimentação de 5 V. 
 
Figura 2 - O circuito integrado 7404 fornece seis inversores 
 
AND 
Como o nome já sugere, uma porta lógica AND realiza uma operação lógica “AND” (“E”), 
que é uma multiplicação. Ela possui pelo menos duas entradas. Por isso, se A e B são suas 
entradas, na saída teremos o resultado de A x B (também representado como A · B). A 
porta lógica AND pode ser resumida através da fórmula Y = A x B (ou Y = A · B). Você pode 
ver seu símbolo na Figura 3 e sua tabela verdade mais abaixo. 
 
Figura 3 - Porta lógica AND 
 Extraído em 23 Out 2011 do Site: http://www.clubedohardware.com.br/artigos/1139 
 
 
Tabela 2 - Tabela-Verdade: Porta Lógica - AND 
A B Y 
0 0 0 
0 1 0 
1 0 0 
1 1 1 
Uma outra maneira de entender a porta lógica AND é a seguinte: sua saída será sempre 
“1” quando todos os valores de entrada forem também iguais a “1”. Caso isso não ocorra, 
o valor da sua saída será “0”. 
Se você está projetando um circuito e precisa de uma porta lógica AND com mais 
entradas, você pode desenhar uma porta lógica AND como a que mostramos na Figura 3 e 
colocar mais entradas. Mas se você está trabalhando com um circuito integrado com 
portas lógicas AND com poucas entradas, você pode expandir o número de entradas 
conectando-as como mostramos na Figura 4 
 
Figura 4 - Expandindo o número de entradas de uma porta AND usando portas de duas entradas 
O circuito integrado com portas AND mais famoso é o 7408, que tem a sua pinagem 
mostrada na Figura 5. Claro que existem vários outros circuitos integrados que possuem 
portas AND com mais entradas. Por exemplo, o 7411 possui três portas AND de três 
entradas cada. 
 Extraído em 23 Out 2011 do Site: http://www.clubedohardware.com.br/artigos/1139 
 
 
Figura 5 - Circuito integrado 7408 possui quatro portas AND com duas entradas cada 
 
NAND 
A letra “N” em NAND significa NOT (literalmente “não”, mas representa o circuito inversor 
que explicamos anteriormente) e esta porta nada mais é do que uma porta AND com um 
inversor acoplado. Por isso, sua saída é o oposto da AND. Seu símbolo é o mesmo do AND, 
mas com um “o” em sua saída, para dizer que o valor da sua saída é invertido. Você pode 
construir uma porta NAND conectando uma porta AND a um inversor. 
 
Figura 6 - Porta Lógica NAND 
Tabela 3 - Tabela-Verdade: Porta Lógica - NAND 
A B Y 
0 0 1 
0 1 1 
1 0 1 
1 1 0 
 Extraído em 23 Out 2011 do Site: http://www.clubedohardware.com.br/artigos/1139 
 
Uma outra maneira de entender a porta lógica NAND é a seguinte: sua saída será sempre 
“0” quando todos os valores de entrada forem iguais a “1”. Caso contrário, o valor da sua 
saída será “1”. 
Se você precisa de mais entradas, adicione-as ao circuito com o símbolo mostrado na 
Figura 6. No entanto, se você quer criar mais entradas usando portas com poucas 
entradas, você não pode conectá-las usando a mesma ideia mostrada na Figura 4. Você 
precisa usar uma porta AND para as entradas “extras” (você pode ligá-las juntas para 
expandir o número de entradas como mostrada na Figura 4) e uma porta NAND para a 
porta “final”, como você pode ver na Figura 7. 
 
Figura 7 - Como expandir o número de entradas de uma porta NAND 
Você pode transformar facilmente portas NAND e NOR em inversores dando um curto em 
suas entradas, como mostrado na Figura 8. Este é um macete muito comum. Por exemplo, 
você precisa de um inversor em seu circuito e tem algumas portas NAND disponíveis em 
um dado circuito integrado. Em vez de adicionar outro circuito integrado no seu projeto 
apenas para ter um inversor (o que aumentaria o tamanho final do circuito e também o 
seu custo), você pode querer usar uma das portas NAND disponíveis. 
 
Figura 8 - Transformando uma porta NAND em um inversor 
O circuito integrado com portas NAND mais famoso é o 7400, que tem sua pinagem 
mostrada na Figura 5. Claro que existem vários outros circuitos integrados que possuem 
portas NAND com mais entradas. Por exemplo, o 7411 possui três portas NAND com três 
entradas cada e o 7430 possui uma porta NAND de oito entradas. 
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Figura 9 - Circuito integrado 7400 possui quatro portas NAND com duas entradas cada 
 
OR 
Como o nome sugere, uma porta lógica OR realiza uma operação lógica “OR” (“OU”), que 
é uma adição. Ela possui pelo menos duas entradas. Por isso, se A e B são suas entradas, 
na saída teremos o resultado de A + B. Uma porta lógica OR pode ser resumida através da 
fórmula Y= A + B. Você pode ver seu símbolo na Figura 10 e sua tabela verdade mais 
abaixo. 
 
Figura 10 - Porta Lógica OR 
Tabela 4 - Tabela-Verdade: Porta Lógica - OR 
A B Y 
0 0 0 
0 1 1 
1 0 1 
1 1 1 
Uma outra maneira de entender a porta lógica OR é a seguinte: sua saída será sempre “0” 
quando todos os valores de entrada forem iguais a “0”. Caso contrário, sua saída será “1”. 
Se você precisar de mais do que duas entradas, a mesma idéia se aplica. Se você estáprojetando um circuito e precisa de uma porta lógica OR com mais entradas, você pode 
simplesmente desenhar uma porta lógica OR como a que mostramos na Figura 10 e 
 Extraído em 23 Out 2011 do Site: http://www.clubedohardware.com.br/artigos/1139 
 
colocar mais entradas nela. Mas se você está trabalhando com um circuito integrado com 
portas lógicas OR com poucas entradas, você pode expandir o número de entradas 
conectando-as como mostramos na Figura 11. 
 
Figura 11 - Expandindo o número de entradas OR usando portas de duas entradas 
O circuito integrado com portas OR mais famoso é o 7432, que tem sua pinagem mostrada 
na Figura 12. Claro que existem vários outros circuitos integrados que possuem portas OR 
com mais entradas. Por exemplo, o 7427 possui três portas OR com três entradas cada. 
 
Figura 12 - Circuito integrado 7432 possui quatro portas OR com duas entradas cada 
 
NOR 
A letra “N” em NOR significa NOT (literalmente “não”, mas representa o circuito inversor 
que explicamos anteriormente), e esta porta nada mais é do que uma porta OR com um 
inversor acoplado. Por isso, sua saída é o oposto da porta OR. Seu símbolo é o mesmo do 
 Extraído em 23 Out 2011 do Site: http://www.clubedohardware.com.br/artigos/1139 
 
OR, mas com um “o” em sua saída, para dizer que o valor da sua saída é invertido. Você 
pode construir uma porta NOR conectando uma porta OR a um inversor. 
 
Figura 13 - Porta Lógica NOR 
Tabela 5 - Tabela-Verdade: Porta Lógica - NOR 
A B Y 
0 0 1 
0 1 0 
1 0 0 
1 1 0 
Uma outra maneira de entender a porta lógica NOR é a seguinte: sua saída será sempre 
“1” quando todos os valores de entrada forem iguais a “0”. Caso contrário, o valor da sua 
saída será “0”. 
Se você precisar de mais de duas entradas, adicione-as ao circuito com o símbolo 
mostrado na Figura 13. No entanto, se você quiser criar mais entradas usando portas com 
poucas entradas, você não pode conectá-las usando a mesma idéia mostrada na Figura 11. 
Você precisa usar uma porta OR para as entradas “extras” (você pode ligá-las juntas para 
expandir o número de entradas como mostramos na Figura 4) e uma porta NOR para a 
porta “final”, como você pode ver na Figura 14 
 
Figura 14 - Como expandir o número de entradas de uma porta NOR 
 Extraído em 23 Out 2011 do Site: http://www.clubedohardware.com.br/artigos/1139 
 
Você pode transformar facilmente portas NAND e NOR em inversores dando um curto em 
suas entradas, como mostrado na Figura 15. Este é um macete muito comum. Por 
exemplo, você precisa de um inversor em seu circuito e tem algumas portas NAND 
disponíveis em um dado circuito integrado. Em vez de adicionar outro circuito integrado 
no seu projeto apenas para ter um inversor (o que aumentaria o tamanho final do circuito 
e também o seu custo), você pode querer usar uma das portas NAND ou NOR disponíveis. 
 
Figura 15 - Transformando uma porta NOR em um inversor 
O circuito integrado com portas NOR mais famoso é o 7402, que tem sua pinagem 
mostrada na Figura 16. Preste atenção pois a localização das entradas e saídas deste 
circuito integrado é diferente dos demais circuitos que mostramos anteriormente. Claro 
que existem vários outros circuitos integrados que possuem portas NOR com mais 
entradas. Por exemplo, o 7427 possui três portas NOR com duas entradas cada. 
 
Figura 16 - Circuito integrado 7402 possui quatro portas NOR com duas entradas cada 
 
XOR 
 Extraído em 23 Out 2011 do Site: http://www.clubedohardware.com.br/artigos/1139 
 
XOR significa OR exclusivo (“ou exclusivo”). A porta lógica XOR compara dois valores e se 
eles forem diferentes a saída será “1”. A operação XOR é representada pelo símbolo ⊕ e 
sua fórmula pode ser resumida como Y = A ⊕ B. Você pode ver o símbolo da porta lógica 
XOR na Figura 10 e sua tabela verdade mais abaixo. 
 
Figura 17 - Porta Lógica XOR 
Tabela 6 - Tabela-Verdade: Porta Lógica - XOR 
A B Y 
0 0 0 
0 1 1 
1 0 1 
1 1 0 
Sua saída será sempre “0” quando todos os valores de entrada forem iguais. De outra 
forma, o valor da sua saída será “1”. 
Se você precisar de uma porta XOR com mais de duas entradas, você precisará adicionar 
uma porta OR como mostrado na Figura 18. 
 
Figura 18 - Expandindo as entradas de uma porta XOR 
O circuito integrado XOR mais famoso é o 7486, que tem sua pinagem mostrada na Figura 
19. 
 Extraído em 23 Out 2011 do Site: http://www.clubedohardware.com.br/artigos/1139 
 
 
Figura 19 - Circuito integrado 7486 possui quatro portas XOR com duas entradas cada 
 
XNOR 
XNOR significa NOR exclusivo e é uma porta XOR com sua saída invertida. Dessa forma, 
sua saída será igual a “1” quando suas entradas possuírem o mesmo valor e “0” quando 
elas forem diferentes. A operação XNOR é representada pelo símbolo (·) e sua fórmula 
pode ser resumida através da fórmula Y = A (·) B. Você pode ver o símbolo da porta lógica 
XNOR na Figura 20 e sua tabela verdade mais abaixo. 
 
Figura 20 - Porta Lógica XNOR 
Tabela 7 - Tabela-Verdade: Porta Lógica - XNOR 
A B Y 
0 0 1 
0 1 0 
1 0 0 
1 1 1 
 Extraído em 23 Out 2011 do Site: http://www.clubedohardware.com.br/artigos/1139 
 
Sua saída será sempre “1” quando todos os valores de entrada forem iguais. De outra 
forma, o valor da sua saída será “0”. 
Se você precisar de uma porta XNOR com mais de duas entradas, você precisará adicionar 
uma porta AND como mostrado na Figura 21. Uma outra forma é usar o circuito mostrado 
na Figura 18 adicionando um inversor em sua saída. 
 
Figura 21 - Expandindo o número de entradas de uma porta XNOR 
Figura 21:. 
Como exemplo de circuito integrado com portas XNOR temos o 747266 e você pode ver 
sua pinagem na Figura 22. 
 
Figura 22 - Circuito integrado 747266 possui quatro portas XNOR com duas entradas cada