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Universidade São Judas Tadeu (U.S.J.T) Prof. Pedro Cardozo Júnior Mapas de Karnaugh Mapas de Karnaugh: também chamado de mapa K, é um método gráfico para simplificar equações lógicas ou converter tabelas-verdade no circuito lógico correspondente. Teoricamente, pode ser usado para qualquer número de variáveis de entradas, porém sua utilidade prática é limitada a cinco ou seis variáveis. Agrupando-se uns ou zeros adjacentes de dois, quatro ou oito quadros têm-se uma maior simplificação. Quando os maiores grupos possíveis forem usados, somente os termos comuns são colocados na expressão final. Projetando Circuitos Lógicos Combinacionais: Para a resolução de qualquer problema de projeto de lógica: • Interprete o problema e defina sua tabela-verdade. • Escreva o termo AND (produto) para cada caso de saída = 1 ou o termo OR (soma) para cada caso de saída = 0. • Combine os termos na forma SOP ou combine os termos na forma POS. • Simplifique a expressão da saída, se possível. Utilize álgebra booleana ou mapas de Karnaugh. • Implemente o circuito para a expressão final, simplificada. Capítulo 4 (Tocci) Mapas de Karnaugh. Projetos de Circuitos Lógicos combinacionais Bibliografia: • Tocci, Ronald J.; Widmer, Neal S. Sistemas Digitais – Princípios e Aplicações. São Paulo, SP : Pearson Prentice Hall, 2003. 755p. ISBN 8587918206 (broch.) Exercícios (roteiro lógicos 7): 1) Minimizar as funções abaixo, utilizando mapa de Karnaugh: a) ( ) ( )15 13, 12, 11, 9, 6, 5, 3, 1, 0,D C, B, A, ∑=f b) ( ) ( )15 14, 13, 11, 7, 6, 5, 4, 3, 0,D C, B, A, Π=f 2) Projetar um circuito digital utilizando portas lógicas, para resolver o seguinte problema: Em uma simples máquina copiadora, um sinal de parada “S” é gerado para interromper a operação da máquina e ativar um indicador luminoso sempre que uma das condições a seguir ocorrer: a) a bandeja de alimentação de papel estiver vazia; ou b) as duas micro chaves, que servem de sensores de papel, estiverem acionadas, indicando um agrupamento de papel. A presença de papel na bandeja de alimentação é indicada por um nível lógico “1” no sinal “P”. Cada micro chave (“Q” e “R”) produz sinal com nível lógico “1” sempre que o papel estiver passando sobre a chave. 1º passo: apresentar uma tabela verdade que represente o problema dado. 2º passo: extrair um circuito digital minimizado que se comporte conforme a tabela verdade encontrada, utilizando mapa de Karnaugh. 3º passo: apresentar o circuito digital minimizado. 3) Uma fábrica precisa de uma sirene para indicar o fim do expediente. A sirene deve ser ativada quando ocorrer uma das seguintes condições: a) Já passou das cinco horas (C=1) e todas as máquinas estão desligadas (M=0). b) É sexta feira (S=1), a produção do dia foi atingida (P=1) e todas as máquinas estão paradas. Projetar um circuito digital para controlar a sirene. 1º passo: apresentar uma tabela verdade que represente o problema dado. 2º passo: extrair um circuito digital que se comporte conforme a tabela verdade encontrada, utilizando mapa de Karnaugh. 3º passo: apresentar o circuito digital minimizado. 4) Projetar um alarme (circuito digital) para um automóvel que detecta as seguintes condições indesejáveis: a) Os faróis estão acessos e a ignição esta desligada. b) A porta esta aberta e a ignição esta ligada. Os sensores funcionam da seguinte maneira: 1º passo: apresentar uma tabela verdade que represente o problema dado. 2º passo: extrair um circuito digital que se comporte conforme a tabela verdade encontrada, utilizando mapa de Karnaugh. 3º passo: apresentar o circuito digital minimizado. Porta P Fechada 0 Aberta 1 Ignição I Desligada 0 Ligada 1 Alarme A Desativado 0 Ativado 1 Faróis F Apagados 0 Acesos 1
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