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ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES Aula 4 - Lógica Digital AULA 4 – LÓGICA DIGITAL ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES ESTRUTURA DA DISCIPLINA AULA 1 – Fundamentos AULA 2 – Sistemas de Numeração AULA 3 – Representação de dados AULA 4 – Lógica Digital AULA 5 – Álgebra Booleana AULA 6 – Modelo de Von Neumann AULA 7 – Conjunto de Instruções AULA 8 – Processador AULA 9 – Memória AULA 10 – Dispositivos de Entrada e Saída AULA 4 – LÓGICA DIGITAL ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES Conteúdo Programático AULA 4 Conceitos de Lógica Digital Operações lógicas Representações AULA 4 – LÓGICA DIGITAL ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES Conceitos de Lógica Digital • Vamos conhecer as portas lógicas, que são circuitos eletrônicos (hardware) elementares de um sistema de computação • Uma operação lógica realizada sobre um ou mais valores lógicos produz um resultado lógico, conforme a regra definida para essa operação • Valores lógicos (booleanos): Falso (F = bit 0) Verdadeiro (V = bit 1) AULA 4 – LÓGICA DIGITAL ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES Falso ou Verdadeiro? AND OR NOT NAND NOR XOR Depende da operação lógica AULA 4 – LÓGICA DIGITAL ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES Vou a praia se for domingo e estiver sol. Hoje é domingo e está chovendo Hoje é segunda e faz sol Hoje é segunda e está chovendo Hoje é domingo e faz sol. Operação AND AULA 4 – LÓGICA DIGITAL ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES Vou a praia se for domingo e estiver sol. Hoje é domingo e está chovendo Não vou a praia Hoje é segunda e faz sol Hoje é segunda e está chovendo Hoje é domingo e faz sol. Operação AND AULA 4 – LÓGICA DIGITAL ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES Vou a praia se for domingo e estiver sol. Hoje é domingo e está chovendo Não vou a praia Hoje é segunda e faz sol Não vou a praia Hoje é segunda e está chovendo Hoje é domingo e faz sol. Operação AND AULA 4 – LÓGICA DIGITAL ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES Vou a praia se for domingo e estiver sol. Hoje é domingo e está chovendo Não vou a praia Hoje é segunda e faz sol Não vou a praia Hoje é segunda e está chovendo Não vou a praia Hoje é domingo e faz sol. Operação AND AULA 4 – LÓGICA DIGITAL ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES Vou a praia se for domingo e estiver sol. Hoje é domingo e está chovendo Não vou a praia Hoje é segunda e faz sol Não vou a praia Hoje é segunda e está chovendo Não vou a praia Hoje é domingo e faz sol. VOU a praia Operação AND AULA 4 – LÓGICA DIGITAL ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES Vou a praia se for domingo e estiver sol. Hoje é domingo e está chovendo Não vou a praia Hoje é segunda e faz sol Não vou a praia Hoje é segunda e está chovendo Não vou a praia Hoje é domingo e faz sol. VOU a praia NÃO VOU A PRAIA = F VOU A PRAIA = V Operação AND AULA 4 – LÓGICA DIGITAL ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES Vou a praia se for domingo e estiver sol. (F) Hoje é domingo e está chovendo Não vou a praia (F) Hoje é segunda e faz sol Não vou a praia (F) Hoje é segunda e está chovendo Não vou a praia (V) Hoje é domingo e faz sol. VOU a praia Operação AND AULA 4 – LÓGICA DIGITAL ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES AND Produz resultado verdade se e somente se todas as entradas forem verdade Representação algébrica: A * B (ou A . B) Falso ou Verdadeiro? AULA 4 – LÓGICA DIGITAL ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES AND Produz resultado verdade se e somente se todas as entradas forem verdade Representação algébrica: A * B (ou A . B) Falso ou Verdadeiro? Representação gráfica: X = A * B Tabela-Verdade A B X 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 X AULA 4 – LÓGICA DIGITAL ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES Vou estudar se estiver chovendo canivete ou se a vaca tossir Está chovendo canivete e a vaca não tossiu Não está chovendo e a vaca tossiu Não está chovendo nem a vaca tossiu Hoje é domingo e faz sol Operação OR AULA 4 – LÓGICA DIGITAL ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES Vou estudar se estiver chovendo canivete ou se a vaca tossir Está chovendo canivete e a vaca não tossiu Estudar Não está chovendo e a vaca tossiu Não está chovendo nem a vaca tossiu Hoje é domingo e faz sol Operação OR AULA 4 – LÓGICA DIGITAL ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES Vou estudar se estiver chovendo canivete ou se a vaca tossir Está chovendo canivete e a vaca não tossiu Estudar Não está chovendo e a vaca tossiu Estudar Não está chovendo nem a vaca tossiu NÃO Estudar Hoje é domingo e faz sol Operação OR AULA 4 – LÓGICA DIGITAL ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES Vou estudar se estiver chovendo canivete ou se a vaca tossir Está chovendo canivete e a vaca não tossiu Estudar Não está chovendo e a vaca tossiu Estudar Não está chovendo nem a vaca tossiu NÃO Estudar Hoje é domingo e faz sol ?????? Operação OR AULA 4 – LÓGICA DIGITAL ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES Vou estudar se estiver chovendo canivete ou se a vaca tossir Está chovendo canivete e a vaca não tossiu Estudar Não está chovendo e a vaca tossiu Estudar Não está chovendo e a vaca tossiu NÃO Estudar Hoje é domingo e faz sol ?????? Operação OR ESTUDAR = V NÃO ESTUDAR = F AULA 4 – LÓGICA DIGITAL ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES Vou estudar se estiver chovendo canivete ou se a vaca tossir (V) Está chovendo canivete e a vaca não tossiu Estudar (V) Não está chovendo e a vaca tossiu Estudar (F) Não está chovendo e a vaca tossiu NÃO Estudar (??) Hoje é domingo e faz sol ?????? Operação OR ESTUDAR = V NÃO ESTUDAR = F AULA 4 – LÓGICA DIGITAL ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES OR Produz resultado verdade se pelo menos uma das entradas for verdade Representação algébrica: A + B Falso ou Verdadeiro? AULA 4 – LÓGICA DIGITAL ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES OR Produz resultado verdade se pelo menos uma das entradas for verdade Representação algébrica: A + B Falso ou Verdadeiro? Representação gráfica: X = A + B Tabela-Verdade A B X 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 X AULA 4 – LÓGICA DIGITAL ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES Não vou sair se estiver sol Está sol Não está sol A vaca não tossiu Operação NOT AULA 4 – LÓGICA DIGITAL ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES Não vou sair se estiver sol = NÃO (vou sair se estiver sol) Está sol Não está sol A vaca não tossiu Operação NOT AULA 4 – LÓGICA DIGITAL ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES Não vou sair se estiver sol= NÃO (vou sair se estiver sol) Está sol NÃO (VOU SAIR) Não está sol A vaca não tossiu Operação NOT AULA 4 – LÓGICA DIGITAL ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES Não vou sair se estiver sol= NÃO (vou sair se estiver sol) Está sol NÃO (VOU SAIR) Não está sol NÃO (NÃO VOU SAIR) = VOU SAIR A vaca não tossiu Operação NOT AULA 4 – LÓGICA DIGITAL ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES Não vou sair se estiver sol = NÃO (vou sair se estiver sol) Está sol NÃO (VOU SAIR) Não está sol NÃO (NÃO VOU SAIR) = VOU SAIRA vaca não tossiu ??? Operação NOT AULA 4 – LÓGICA DIGITAL ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES Não vou sair se estiver sol = NÃO (vou sair se estiver sol) Está sol NÃO (VOU SAIR) Não está sol NÃO (NÃO VOU SAIR) = VOU SAIR A vaca não tossiu ??? Operação NOT NÃO VOU SAIR = F VOU SAIR = V AULA 4 – LÓGICA DIGITAL ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES Não vou sair se estiver sol = NÃO (vou sair se estiver sol) (F) Está sol NÃO VOU SAIR (V) Não está sol VOU SAIR (??) A vaca não tossiu ???? Operação NOT NÃO VOU SAIR = F VOU SAIR = V AULA 4 – LÓGICA DIGITAL ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES NOT Inverte o valor da entrada Representação algébrica: A Falso ou Verdadeiro? AULA 4 – LÓGICA DIGITAL ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES NOT Inverte o valor da entrada Representação algébrica: A Falso ou Verdadeiro? Representação gráfica: X = A Tabela-Verdade A X 0 1 1 0 X AULA 4 – LÓGICA DIGITAL ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES NAND Inverte o valor do resultado de uma operação AND Representação algébrica: A * B Operação NAND Falso ou Verdadeiro? AULA 4 – LÓGICA DIGITAL ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES NAND Inverte o valor do resultado de uma operação AND Representação algébrica: A * B Representação gráfica: X = A * B Tabela-Verdade X A B X 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 Operação NAND Falso ou Verdadeiro? AULA 4 – LÓGICA DIGITAL ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES NOR Inverte o valor do resultado de uma operação OR Representação algébrica: A + B Operação NOR Falso ou Verdadeiro? AULA 4 – LÓGICA DIGITAL ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES NOR Inverte o valor do resultado de uma operação OR Representação algébrica: A + B Representação gráfica: X = A + B Tabela-Verdade X A B X 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 Operação NOR Falso ou Verdadeiro? AULA 4 – LÓGICA DIGITAL ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES XOR Produz resultado verdade se as entradas forem diferentes Representação algébrica: A B Operação XOR Falso ou Verdadeiro? AULA 4 – LÓGICA DIGITAL ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES XOR Produz resultado verdade se as entradas forem diferentes Representação algébrica: A B Representação gráfica: X = A B Tabela-Verdade X A B X 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 Operação XOR Falso ou Verdadeiro? AULA 4 – LÓGICA DIGITAL ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES 1) NOT B 2) resultado de (1) AND C 3) A OR resultado de (2) Combinando... resolvendo uma expressão A B C 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 X = A + B * C AULA 4 – LÓGICA DIGITAL ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES 1) NOT B 2) resultado de (1) AND C 3) A OR resultado de (2) Combinando... resolvendo uma expressão A B C B 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 X = A + B * C AULA 4 – LÓGICA DIGITAL ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES 1) NOT B 2) resultado de (1) AND C 3) A OR resultado de (2) A B C B B * C 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 X = A + B * C Combinando... resolvendo uma expressão AULA 4 – LÓGICA DIGITAL ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES 1) NOT B 2) resultado de (1) AND C 3) A OR resultado de (2) Combinando... resolvendo uma expressão A B C B B * C X 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 X = A + B * C AULA 4 – LÓGICA DIGITAL ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES B Representando graficamente X = A + B * C B AULA 4 – LÓGICA DIGITAL ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES B Representando graficamente X = A + B * C B C B*C AULA 4 – LÓGICA DIGITAL ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES B Representando graficamente X = A + B * C B C A X B*C AULA 4 – LÓGICA DIGITAL ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES Seja A = 10010 e B = 11110 onde A e B são entradas de uma tabela verdade. Mostre o resultado das seguintes operações lógicas: 1) X = A*B 2) X = A * B 3) X = A + B 4) X = A + B 5) X = A B Vamos Malhar!!!! AULA 4 – LÓGICA DIGITAL ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES Seja A = 10010 e B = 11110 onde A e B são entradas de uma tabela verdade. Mostre o resultado das seguintes operações lógicas: A B A * B A*B A+B A+B A B 1 1 0 1 0 1 1 1 0 0 Vamos Malhar!!!! AULA 4 – LÓGICA DIGITAL ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES Seja A = 10010 e B = 11110 onde A e B são entradas de uma tabela verdade. Mostre o resultado das seguintes operações lógicas: A B A * B A*B A+B A+B A B 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 Vamos Malhar!!!! AULA 4 – LÓGICA DIGITAL ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES Seja A = 10010 e B = 11110 onde A e B são entradas de uma tabela verdade. Mostre o resultado das seguintes operações lógicas: A B A * B A*B A+B A+B A B 1 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 Vamos Malhar!!!! AULA 4 – LÓGICA DIGITAL ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES Seja A = 10010 e B = 11110 onde A e B são entradas de uma tabela verdade. Mostre o resultado das seguintes operações lógicas: A B A * B A*B A+B A+B A B 1 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 Vamos Malhar!!!! AULA 4 – LÓGICA DIGITAL ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES Seja A = 10010 e B = 11110 onde A e B são entradas de uma tabela verdade. Mostre o resultado das seguintes operações lógicas: A B A * B A*B A+B A+B A B 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 Vamos Malhar!!!! AULA 4 – LÓGICA DIGITAL ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES Seja A = 10010 e B = 11110 onde A e B são entradas de uma tabela verdade. Mostre o resultado das seguintes operações lógicas: A B A * B A*B A+B A+B A B 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 Vamos Malhar!!!! AULA 4 – LÓGICA DIGITAL ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES RESUMINDO •Cada porta lógica implementa uma operação lógica •Os resultados possíveis de uma operação lógica constituem a tabela verdade. •Operações: AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR •Você deve praticar!
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