Eletrônica Digital I

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Eletrônica Digital I
(Funções Lógicas – Portas Lógicas)
Prof. Márcio Moscoso
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Prof. Márcio Moscoso
Funções Lógicas – Portas Lógicas. 
Introdução 
Eletrônica Digital
VARIÁVEL LÓGICA
- A variável lógica só pode assumir um de dois valores possíveis.
- Os valores são expressos por por afirmações declarativas, como por exemplo, VERDADEIRO (V) ou FALSO (F).
- Os dois valores possíveis, devem ser tais que, com base na lógica, sejam mutuamente exclusivos .
VALOR DA VARIÁVEL LÓGICA
Os valores assumidos pelas variáveis lógicas serão: 
0 (zero) – Falso, desligado, aberto, etc.
1 (um) – Verdadeiro, ligado, fechado, etc.
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Funções Lógicas – Portas Lógicas. 
Introdução 
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FUNÇÃO LÓGICA
- A relação funcional entre as variáveis lógicas pode ser representada através de uma tabela designada por Tabela-Verdade.
- As funções lógicas são representadas por expressões (Expressões Lógicas ou Expressões Booleanas) relacionando as variáveis lógicas.
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Funções Lógicas – Portas Lógicas. 
Introdução 
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FUNÇÃO NÃO (NOT)
- Inverte o estado da variável aplicada a sua entrada.
- Expressão Lógica
- Tabela-Verdade
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PORTA NÃO (NOT)
- Símbolo Esquemático
Após um outro bloco lógico
Antes de um outro bloco lógico
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Introdução 
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PORTA NÃO (NOT)
- Determine a forma de onda de saída da porta NOT
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Introdução 
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PORTA NÃO (NOT)
- Circuito integrado 7404
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Introdução 
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FUNÇÃO E (AND)
- Assume valor 1 quando todas as variáveis de entrada forem iguais a 1 e assume 0 nos outros casos possíveis .
- Expressão Lógica
- Tabela-Verdade
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Funções Lógicas – Portas Lógicas. 
Introdução 
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PORTA E (AND)
- Símbolo Esquemático
- Para qualquer número de entradas
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Funções Lógicas – Portas Lógicas. 
Introdução 
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PORTA E (AND)
- Circuito Integrado 7408
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Introdução 
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PORTA E (AND)
- Obter a Tabela-Verdade para a porta lógica AND com quatro variáveis de entrada.
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Introdução 
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PORTA E (AND)
- Determine a forma de onda da saída x da porta AND.
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Introdução 
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PORTA E (AND)
- Determine a forma de onda da saída x da porta AND.
O que acontecerá com a forma de onda da saída x se a entrada B permanecer em nível 0?
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Introdução 
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PORTA E (AND)
- Determine a forma de onda da saída x da porta AND.
Avaliação 1
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Funções Lógicas – Portas Lógicas. 
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FUNÇÃO OU (OR)
- Assume valor 0 quando todas as variáveis de entrada forem 0, e assume valor 1 nos outros casos.
- Expressão Lógica
- Tabela-Verdade
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PORTA OU (OR)
- Símbolo Esquemático
- Para qualquer número de entradas
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Funções Lógicas – Portas Lógicas. 
Introdução 
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PORTA OU (OR)
- Circuito Integrado 7432
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Funções Lógicas – Portas Lógicas. 
Introdução 
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PORTA OU (OR)
- Determine a saída da porta OR
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Funções Lógicas – Portas Lógicas. 
Introdução 
Eletrônica Digital
PORTA OU (OR)
- Determine a saída da porta OR
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Funções Lógicas – Portas Lógicas. 
Introdução 
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FUNÇÃO NE (NAND)
- Inverso da função AND.
- Expressão Lógica
- Tabela-Verdade
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Funções Lógicas – Portas Lógicas. 
Introdução 
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PORTA NE (NAND)
- Símbolo Esquemático
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Funções Lógicas – Portas Lógicas. 
Introdução 
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PORTA NE (NAND)
- Circuito integrado 7400
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Introdução 
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PORTA NE (NAND)
- Determine a forma de onda da saída da NAND
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Funções Lógicas – Portas Lógicas. 
Introdução 
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FUNÇÃO NOU (NOR)
- Inverso da função OR.
- Expressão Lógica
- Tabela-Verdade
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PORTA NOU (NOR)
- Símbolo Esquemático
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Funções Lógicas – Portas Lógicas. 
Introdução 
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PORTA NOU (NOR)
- Circuito Integrado 7402
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Funções Lógicas – Portas Lógicas. 
Introdução 
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PORTA NOU (NOR)
- Determine a forma de onda de saída para a porta NOR
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Expressões Lógicas ou Booleanas. 
Introdução 
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Qualquer circuito lógico pode ser completamente descrito usando as operações booleanas previamente definidas, porque as portas AND, OR e NOT são os blocos básicos para a construção de sistemas digitais.
- Exemplos
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Expressões Lógicas ou Booleanas. 
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CIRCUITOS COM INVERSORES
- Sempre que um INVERSOR é apresentado em um diagrama de circuitos lógicos, a expressão para a sua saída é simplesmente igual à expressão da entrada com um barra sobre ela.
- Exemplos
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Expressões Lógicas ou Booleanas. 
Introdução 
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Exercícios 1
- Obter a expressão lógica de saída.
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Expressões Lógicas ou Booleanas. 
Introdução 
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Exercícios 1
- Resposta.
Troque cada urna das portas AND por uma porta OR e troque a porta OR por uma porta AND. Escreva a expressão para a saída x.
Avaliação 2
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Expressões Lógicas ou Booleanas. 
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Exercícios 2
- Obter a expressão lógica de saída.
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Expressões Lógicas ou Booleanas. 
Introdução 
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Exercícios 2
- Resposta.
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DETERMINAÇÃO DA SAÍDA A PARTIR DA EXPRESSÃO
- Uma vez obtida a expressão Booleana para a saída do circuito, o nível lógico da saída pode ser determinado para qualquer conjunto de níveis lógicos das entradas. 
- Exemplo 
Calcular x para
A = 0
B = 0
C = 1
D = 1
E = 1
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De um modo geral, as seguintes regras devem ser obedecidas quando da avaliação de expressões booleanas:
- A seguir, faça todas as operações que estão dentro dos parênteses.
- Faça a operação AND antes da operação OR, a não ser que os parênteses indiquem o contrário.
- Se a expressão tiver uma barra sobreposta, faça as operações da expressão primeiro e depois inverta o resultado.
- Primeiro, faça todas as inversões de termos simples, isto é:
DETERMINAÇÃO DA SAÍDA A PARTIR DA EXPRESSÃO
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- Esta técnica é freqüentemente usada durante testes ou reparos de circuitos digitais, urna vez que ela mostra qual deveria ser a saída de cada porta, bem como qual deveria ser a saída final do sistema.
- Exemplo
DETERMINAÇÃO DA SAÍDA A PARTIR DO DIAGRAMA
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Determinar o valor de x para as seguintes condições de entrada: 
 A = 0, B = 1, C = 1 e D = 0.
Avaliação 3
Determine os
níveis lógicos presentes em cada entrada e saída das portas lógicas para A = B = E = 1 e C = D = 0
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IMPLEMENTAÇÃO DE CIRCUITOS A PARTIR DE EXPRESSÕES BOOLEANAS
Se a operação de um circuito lógico é definida por meio de uma expressão booleana, então o diagrama do circuito lógico pode ser implementado diretamente desta expressão.
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IMPLEMENTAÇÃO DE CIRCUITOS A PARTIR DE EXPRESSÕES BOOLEANAS
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IMPLEMENTAÇÃO DE CIRCUITOS A PARTIR DE EXPRESSÕES BOOLEANAS
Desenhe o circuito que implementa a expressão
Avaliação 4
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TABELA-VERDADE DE EXPRESSÕES E CIRCUITOS
Obter a expressão lógica representando o circuito
Montar a coluna de possibilidades das variáveis.
Montar as colunas para os vários membros da expressão. Preencher as colunas com os resultados.
Montar e preencher um coluna com o resultado final
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TABELA-VERDADE DE EXPRESSÕES E CIRCUITOS
Exemplo
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TABELA-VERDADE DE EXPRESSÕES E CIRCUITOS
Exemplo
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TABELA-VERDADE DE EXPRESSÕES E CIRCUITOS
Exemplo
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TABELA-VERDADE DE EXPRESSÕES E CIRCUITOS
Exemplo
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TABELA-VERDADE DE EXPRESSÕES E CIRCUITOS
Exemplo
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TABELA-VERDADE DE EXPRESSÕES E CIRCUITOS
Exemplo
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NÍVEIS LÓGICOS ATIVOS
Quando uma linha de entrada ou saída de um símbolo de circuito lógico não possui a bolha de inversão, diz-se que esta linha é ativa em nível lógico ALTO (ativa em ALTO ).
Quando a linha ou saída possui a bolha de inversão, diz-se que esta linha é ativa em nível lógico BAIXO (ativa em BAIXO).
A presença ou ausência da bolha de inversão, então, determina a condição ativa em ALTO/ ativa em BAIXO das entradas ou saídas e é usada para interpretar a operação do circuito. 
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NÍVEIS LÓGICOS ATIVOS
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NÍVEIS LÓGICOS ATIVOS
Exemplo
O circuito lógico gera urna saída MEM, que é usada para ativar os CIs de memória de um microcomputador. Determine as condições de entrada necessárias para ativar MEM.
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NÍVEIS LÓGICOS ATIVOS
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NÍVEIS LÓGICOS ATIVOS
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NÍVEIS LÓGICOS ATIVOS
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Avaliação 5
O circuito lógico é usado para controlar o motor de uma unidade de disco quando o microcomputador esta enviando ou recebendo dados do disco. O circuito ligara o motor quando DRIVE = 1. Determine as condições de entrada necessárias para ligar o motor.
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É pratica comum usar uma barra sobreposta para identificar sinais ativos em BAIXO. A barra serve como outra indicação de que o sinal é ativo em BAIXO, a ausência da barra significa que o sinal é ativo em ALTO.
IDENTIFICAÇÃO DE SINAIS LÓGICOS ATIVOS EM BAIXO
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Freqüentemente, um sinal tem dois estados ativos, ou seja, ele tem uma função no estado ALTO e uma outra no estado BAIXO.
IDENTIFICAÇÃO DE SINAIS LÓGICOS DE DOIS ESTADOS
É usual identificar tais sinais de modo que ambos os estados ativos sejam aparentes.
Exemplo sinal de leitura e escrita.
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Símbolos Lógicos do Padrão IEEE / ANSI 
Fornecem informações mais úteis sobre dispositivos lógicos complexos.
A principal diferença no padrão IEEE/ANSI é que ele utiliza símbolos retangulares para todos os dispositivos, em vez de formas diferentes de símbolos para cada dispositivo.
Um sistema especial de notação de dependência é usado para indicar como as saídas dependem das entradas.
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Símbolos Lógicos do Padrão IEEE / ANSI 
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Símbolos Lógicos do Padrão IEEE / ANSI 
Exemplo
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