Circuitos Digitais Relatório Experiência 3

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Universidade Estácio de Sá – Campus Centro IV
	
	
	Curso: Engenharia
	Disciplina: Circuitos Digitais
	Código: CCE0770
	Turma: 3011
 
	
	
	Professor (a): Odair da Silva Xavier
	Data de Realização: 21/03/2016
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	Nome do Aluno (a): Jeferson Rodrigo Abreu
Nome do Aluno (a): Marcelo Xavier de Freitas
Nome do Aluno (a): Rogério Santo Dias
Nome do Aluno (a): Lennon Almeida Rodrigues
	Nº da matrícula: 201308019637
Nº da matrícula: 201401321917
Nº da matrícula: 201307229141
Nº da matrícula: 201301622151
Nome do Experimento: Circuitos Combinacionais
Objetivos: Ao final deste experimento o aluno deverá:
Verificar a utilidade de circuitos combinacionais na solução de problemas.
Descobrir formas diferentes de implementação de uma mesma função lógica.
Utilizar a Álgebra de Boole na simplificação de circuitos lógicos.
Introdução teórica: 
Circuitos combinacionais é um conjunto de portas lógicas devidamente interligadas ou combinadas entre si de maneira que sua saída dependerá exclusivamente de sua entrada, ou seja, a informação obtida na saída do circuito estará em função da informação injetada na entrada, para cada entrada temos uma saída. Esta ação pode ser denominada como processamento da informação injetada e a resposta será tal conforme for a programação (combinação) das portas lógicas que compõe este circuito. Umas das características dos circuitos combinacionais é que eles não têm a capacidade de armazenamento de informação, somente de processamento.
A elaboração dos circuitos combinacionais consiste primeiramente no que queremos como resposta, como identificar os números múltiplos de 3 por exemplo, posteriormente montamos a tabela verdade com base da nossa análise inicial, no caso do exemplo anterior temos que diferenciar os números múltiplos de 3 na tabela e finalmente montamos a expressão com o uso da Álgebra Booleana de maneira que o resultado representará um circuito que terá um comportamento de acordo com a tabela verdade montada, ou seja, toda vez que entrarmos com um número ele será capaz de identificar os números múltiplos de 3.
Muitas vezes os circuitos combinacionais elaborados através da sequência supracitada não são viáveis fisicamente ou até mesmo financeiramente, apesar deles funcionarem corretamente. Para que alcancemos um melhor uso do espaço disponível e o projeto tenha um custo menor é usado um técnica para otimizar as portas lógicas usadas no circuito combinacional, ao invés de usarmos 4 tipos diferentes de porta lógica(que seria 4 CI’s diferentes), podemos lançar mão do Teorema de DeMorgan, que consiste basicamente na simplificação das expressões levando-as para uma expressão equivalente de maneira que use uma menor quantidade de tipos de portas. 
Aparelho utilizado:
	Material/Equipamento
	Quantidade
	Multímetro Digital
Fabricante: Minipa
Modelo: ET-2033A
	1
	Fonte AC/DC variável
Fabricante: ICEL
Modelo: PS-1500
	1
	Matriz de contatos (Prot -o-board)
Fabricante: Minipa
Modelo: MP-2420
	1
	Fio jumper
	22
	SN7400N
	1
	7404PC
	1
	74LS 32 6D3 N
	1
	SD74LS08B SID 249N
	1
	Resistor de 33 Ohms/+ ou - 5%
	0
 			
Multímetro Digital	 Fonte AC/DC variável		Matriz de contatos		Os 4 CIs
Roteiro do experimento:
Preparar o multímetro para a medição da tensão de saída DC da fonte.
Conectar o cabo de AC da fonte na tomada da bancada e ligar o botão on/off da mesma.
Conectar as ponteiras do multímetro nos bornes da saída DC da fonte e ajustar a tensão para 5 volts.
Para o primeiro circuito fixaremos na matriz de contato os CI’s 7404, 7408, 7432 e o LED amarelo, este último será ligado seu terminal anodo em uma porta de saída do CI 7432 e o seu terminal catodo será ligado no potencial 0V. Observação: na falta do resistor de 33 Ohms ligamos o LED diretamente tanto na saído do CI como no 0V.
Usar os fios jumper para interligar os as portas de saída e entrada dos CI’s conforme o circuito elaborado do item 4 do Roteiro da Prática 3.
Usar os fios jumper para ligar os pinos 7 dos CI’s no 0V e ligar os pinos 14 dos mesmos CI’s no +5V.
Usar mais dois fios jumper para interligar a fonte AC/DC variável nos bornes correspondentes a polaridade. 
Fazer uma verificação geral no circuito montado para identificar possíveis ligações erradas ou mal conectadas na matriz de contato.
Ligar a fonte e iniciar os testes para verificar se o circuito montado está funcionando conforme a tabela verdade montada no item 1 do Roteiro da Prática 3. Caso não funcione conforme o planejado verificar 
novamente as ligações entre os componentes ou identificar possível componente com defeito e substituir o mesmo. Funcionando adequadamente seguir para próxima etapa.
Desmontar o primeiro circuito e montar o segundo circuito utilizando desta vez somente o CI 7400.
Nesta montagem utilizaremos 4 portas lógicas inseridas no CI 7400 e a combinaremos com os fios jumper conforme do circuito elaborado no item 5 do Roteiro da Prática 3.
Conectar o anodo do LED em na saída correta do CI 7400 e o catodo no 0V.
Conectar o pino 7 do CI 7400 no 0V e o pino 14 no +5V, ambos utilizando fio jumper.
Repetir as etapas 8 e 9.
Dados coletados:
O primeiro circuito após montado e energizado para realização dos teste inicialmente ficava com o LED emitindo, mesmo com os 3 fios jumper A, B e C levantados, ou seja, nem conectado no 0V e nem conectado no +5V. Conforme era injetada informação em A, B e C (encostando os fios A, B, C no +5V e no 0V) o LED parava de emitir luz ou permanecia emitindo de acordo com a tabela verdade montada.
O segundo circuito teve exatamente o mesmo comportamento que o primeiro circuito.
			
Montagem do primeiro circuito					Montagem do segundo circuito
Cálculos:
Desenvolvimento e solução do item 2 do Roteiro da Prática 3:	
S = A . B . C + A . B . C + A . B . C + A . B . C
Desenvolvimento e solução do item 3 do Roteiro da Prática 3:	
S = A . B . C + A . B . C + A . B . C + A . B . C
S = A . B + A . C
	
Desenvolvimento e solução do item 4 do Roteiro da Prática 3:
Desenvolvimento e solução do item 5 do Roteiro da Prática 3:
S = A . B + A . C			S = A . B + A . C			S = A . B + A . C	
S = ( A . B ) . ( A . C )
Tabelas e Gráficos:
	A
	B
	C
	S
	0
	0
	0
	0
	0
	0
	1
	0
	0
	1
	0
	1
	0
	1
	1
	1
	1
	0
	0
	0
	1
	0
	1
	1
	1
	1
	0
	0
	1
	1
	1
	1
	A tabela verdade dos dois circuitos montados , testados e analisados ficaram iguais a tabela de cima.
Análise dos resultados:
Os dois circuitos combinacionais montados no experimento tiveram exatamente o mesmo comportamento, ou seja, tiveram a mesma tabela verdade, apesar de usarem CI’s diferentes. Esta prática foi possível elaborar um circuito combinacional a partir de uma tabela verdade construída para atender uma solução de um problema, neste caso identificamos os números primos entre 0 e 7 na tabela verdade como saída com dígito 1 em seu correspondente binário. Pegamos todas as saídas com dígito 1 e montamos a expressão utilizando a Álgebra Booleana, comprovando sua eficácia. E ainda foi possível transformar o primeiro circuito em um segundo mais simples utilizando o Teorema de DeMorgan.
Concluímos que em alguns circuitos combinacionais é possível torna-los mais simples e menos onerosos com o mesmo resultado usando adequadamente os Teoremas de DeMorgam e Boole.