PORTAS logicas

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11/04/2011
1
Sistemas Digitais
Prof. Murilo Plínio
www.muriloplinio.eng.br
A l 3 P Ló iAula 3 – Portas Lógicas
UNIFACS – Universidade Salvador
Engenharias
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• Capítulo 02
– IDOETA; CAPUANO. Elementos de Eletrônica Digital. Livros 
Érica Ltda., 1998.
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Portas lógicas
• E ou AND
• OU ou OR
• NÃO ou NOT• NÃO ou NOT
• NÃO E, NE ou NAND
• NÃO OU, NOU ou NOR
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Estados
• 0 e 1
– Verdadeiro e falso
– Portão aberto e fechadoPortão aberto e fechado
– Aparelho ligado e desligado
– Ausência e presença de tensão
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Eletrônica
E ou AND
• Capitulo 02 SD1\Circuitos Portas Logicas\AND.DSN
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Tabela Verdade
E ou AND
• 1 na saída sempre que todas entradas iguais a 
1
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Simbologia
E ou AND
• Y = A.B
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Simulação
E ou AND
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Exemplo em software
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Programação
E ou AND
• resultado := var1 AND var2; 
– Capitulo 02 SD1\Demo Portas Logicas\Portas_Logicas.exe
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SN74AC08
Texas Instruments
• Quadruple 2‐Input Positive AND Gates
– Capitulo 01 SD1\CIs Portas Logicas\sn74ac08 ‐ AND.pdf
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OU ou OR
• Capitulo 02 SD1\Circuitos Portas Logicas\OR.DSN
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Tabela Verdade
OU ou OR
• 1 na saída sempre que pelo menos uma 
entrada igual a 1
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Simbologia
OU ou OR
• Y = A + B
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Simulação
OU ou OR
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Exemplo em software
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Programação
OU ou OR
• resultado := var1 OR var2; 
– Capitulo 02 SD1\Demo Portas Logicas\Portas_Logicas.exe
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SN74AC32
Texas Instruments
• Quadruple 2‐Input Positive OR Gates
– Capitulo 01 SD1\CIs Portas Logicas\sn74ac32 ‐ OR.pdf
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Eletrônica
NÃO ou NOT
z Capitulo 02 SD1\Circuitos Portas Logicas\NOT.DSN
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Tabela Verdade
NÃO ou NOT
• Saída igual inverso da entrada
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Simbologia
NÃO ou NOT
• Y = A
• Y = A`
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Simulação
NÃO ou NOT
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Programação
NÃO ou NOT
• resultado := NOT var1; 
– Capitulo 02 SD1\Demo Portas Logicas\Portas_Logicas.exe
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HD74LS04
Hitachi
• NOT Gates
– Capitulo 01 SD1\CIs Portas Logicas\HD74LS04.pdf
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Exemplo Prático
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Problema do 
Motor de Passo 1
• Dados do problema: 
– Um motor de passo de 4 fios pode ser ativado de 3 formas 
diferentes
• Passo completo 1
• Passo completo 2
• Meio Passo
– Seu acionamento pode ser feito via porta paralela do 
computador que tem 8 bits de saída
P i 2 t 4 bit d tili t d– Para acionar 2 motores com 4 bits cada utiliza‐se todos os 
8 bits da porta paralela
– Pergunta‐se, utilizando o conhecimento de portas NOT, 
como é possível ativar mais de 2 motores?
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Problema do 
Motor de Passo
Passo completo 1
tempo b1 b2 b3 b4
t1 1 0 0 0
t2 0 1 0 0
t3 0 0 1 0
Meio Passo
tempo b1 b2 b3 b4
t1 1 0 0 0t3 0 0 1 0
t4 0 0 0 1
Passo completo 2
tempo b1 b2 b3 b4
t1 1 1 0 0
t2 1 1 0 0
t3 0 1 0 0
t4 0 1 1 0
t5 0 0 1 0
t6 0 0 1 1
t1 1 1 0 0
t2 0 1 1 0
t3 0 0 1 1
t4 1 0 0 1
t7 0 0 0 1
t8 1 0 0 1
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Solução NOT
Passo completo 2
tempo b1 b2 b3 b4
t1 1 1 0 0
t2 0 1 1 0
t3 0 0 1 1
t4 1 0 0 1
z Dessa forma utiliza-se apenas 2 bits para cada motor, sendo assim 
pode-se controlar até 4 motores com os 8 bits disponíveis
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tempo M1B1 M1B2 M1B3 M1B4 M2B1 M2B2 M2B3 M2B4 Decimal?tempo M1B1 M1B2 M1B3 M1B4 M2B1 M2B2 M2B3 M2B4 Decimal?
t1 1 1 0 0 1 1 0 0
t2 0 1 1 0 0 1 1 0
t3 0 0 1 1 0 0 1 1
t4 1 0 0 1 1 0 0 1
tempo M1B1 M1B2 M2B3 M2B4 Decimal?
t1 1 1 1 1
t2 0 1 0 1
t3 0 0 0 0
t4 1 0 1 0
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Exercício
• Implementar um sistema onde o ALARME 
deve disparar se: 
– O botão de PÂNICO for pressionado
O sistema estando ATIVADO– O sistema estando ATIVADO
• Alguma PORTA não fechada
• Alguma JANELA não fechada
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Exercício
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Exercício
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Sensor de fim de cursoSensor de fim de curso
| Sensor mecânico de toque| Sensor mecânico de toque
| Detectar final de curso
| Pode ser usado como referência 0 (zero) em aplicações 
de posição
| Pode ser instalado em modo NA ou NF| Pode ser instalado em modo NA ou NF
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Sensor de fim de cursoSensor de fim de curso
NA NA –– Normal AbertoNormal Aberto
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Sensor de fim de cursoSensor de fim de curso
NA NA –– Normal AbertoNormal Aberto
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Sensor de fim de cursoSensor de fim de curso
NF NF –– Normal FechadoNormal Fechado
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Sensor de fim de cursoSensor de fim de curso
NF NF –– Normal FechadoNormal Fechado
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Relé eletromecânicoRelé eletromecânico
| Acionamento de cargas elétricas| Acionamento de cargas elétricas
| Pode ser usado em modo NA ou NF
| Consultar datasheet Capitulo 02 SD1\Rele 12v-110V 
10A.pdf
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42
Relé eletromecânicoRelé eletromecânico
Ligação em modo NALigação em modo NA
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Relé eletromecânicoRelé eletromecânico
Ligação em modo NFLigação em modo NF
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Relé eletromecânicoRelé eletromecânico
Ligação em modo NALigação em modo NA
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Relé eletromecânicoRelé eletromecânico
Ligação em modo NFLigação em modo NF
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Display de 7‐Segmentos
Catodo comum
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Display de 7‐Segmentos
Anodo comum
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Exemplo Prático
Power Lockout
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Exemplo Prático
Power Lockout
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50
Exemplo Prático
Power Lockout
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Eletrônica
NÃO E, NE ou NAND
z Capitulo 02 SD1\Circuitos Portas Logicas\NAND.DSN
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Tabela Verdade
NÃO E, NE ou NAND
• Inverso da função AND
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Simbologia
NÃO E, NE ou NAND
• Y = (A.B)
• Y = (A.B)’
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Simulação
NÃO E ou NAND
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Programação
NÃO E, NE ou NAND
• resultado := NOT (var1 AND var2);
– Capitulo 02 SD1\Demo Portas Logicas\Portas_Logicas.exe
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SN74LVC00A
Texas Instruments
• Quadruple 2‐Input Positive NAND Gates
– Capitulo 01 SI1\CIs Portas Logicas\sn74lvc00a ‐ NAND.pdf
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Eletrônica
NÃO OU, NOU ou NOR 
z Capitulo 02 SD1\Circuitos Portas Logicas\NOR.DSN
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Tabela Verdade
NÃO OU, NOU ou NOR
• Inverso da função OU
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Simbologia
NÃO OU, NOU ou NOR
• Y = (A+B)
• Y = (A+B)’
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Simulação
NÃO OU ou NOR
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Programação
NÃO OU, NOU ou NOR
• resultado := NOT (var1 OR var2);
– Capitulo 02 SD1\Demo Portas Logicas\Portas_Logicas.exe
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62
SN74AHC02
Texas Instruments
• Quadruple 2‐Input Positive NOR Gates
– Capitulo 01 SI1\CIs Portas Logicas\sn74ahc02 ‐ NOR.pdf
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63
Quadro Resumo
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Quadro Resumo
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Funções Lógicas
• Expressões booleanas de Circuitos
• Circuitos de Expressões booleanas
• Tabela verdade de Expressões booleanas• Tabela verdade de Expressões booleanas
• Expressões booleanas de tabela verdade
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Expressões booleanas de Circuitos
• Qual expressão booleana do seguinte circuito?
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Expressões booleanas de Circuitos
• Qual expressão booleana do seguinte circuito?
– S1= A.B
– S=S1+CS S1 C
– Logo S=A.B+C
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Expressões booleanas deCircuitos
• Qual a expressão booleana do seguinte circuito?
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Expressões booleanas de Circuitos
• Qual a expressão booleana do seguinte circuito?
– A.B
– C’C
– (C.D)’
– S=A.B+C’+(C.D)’
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Circuitos de 
Expressões booleanas
• Qual o circuito para a seguinte expressão 
booleana?
– S=((A.B.C) + (A+B) ). C(( ) ( ) )
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Circuitos de 
Expressões booleanas
• Qual o circuito para a seguinte expressão 
booleana?
– S=(A.B.C) + ((A+B) . C)( ) (( ) )
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72
Circuitos de 
Expressões booleanas
• Qual o circuito para a seguinte expressão 
booleana?
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73
Circuitos de 
Expressões booleanas
• Qual o circuito para a seguinte expressão 
booleana?
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74
Tabela verdade de 
Expressões booleanas
• Qual a tabela verdade da seguinte expressão 
booleana?
– S = A’ + B + A.B’.C’
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Tabela verdade de 
Expressões booleanas
• Qual a tabela verdade da seguinte expressão 
booleana?
– S = A’ + B + A.B’.C’
A B C S
– Primeiro passo é preencher a tabela 
com os valores possíveis para as 
entradas
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Tabela verdade de 
Expressões booleanas
• S = A’ + B + A.B’.C’
– O que acontece se A = 0? A B C S
0 0 0
– S = 1 + B + A.B’.C’
0 0 0
0 0 1
0 1 0
0 1 1
1 0 01 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1
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Tabela verdade de 
Expressões booleanas
• S = A’ + B + A.B’.C’
– O que acontece se B = 1? A B C S
0 0 0 1
– S = A + 1 + A.B’.C’
0 0 0 1
0 0 1 1
0 1 0 1
0 1 1 1
1 0 01 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1
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Tabela verdade de 
Expressões booleanas
• S = A’ + B + A.B’.C’
– O que acontece se B = 1? A B C S
0 0 0 1
– S = A + 1 + A.B’.C’
0 0 0 1
0 0 1 1
0 1 0 1
0 1 1 1
1 0 01 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1
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Tabela verdade de 
Expressões booleanas
• S = A’ + B + A.B’.C’
– Quando o resultado de
A.B’.C’ assume valor 1?
A B C S
0 0 0 1
– S = A + B + 1
0 0 0 1
0 0 1 1
0 1 0 1
0 1 1 1
1 0 01 0 0
1 0 1
1 1 0 1
1 1 1 1
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Tabela verdade de 
Expressões booleanas
• S = A’ + B + A.B’.C’
A B C S
0 0 0 10 0 0 1
0 0 1 1
0 1 0 1
0 1 1 1
1 0 0 11 0 0 1
1 0 1 0
1 1 0 1
1 1 1 1
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Expressões booleanas de 
tabela verdade
• Qual a expressão booleana da seguinte tabela 
verdade?
A B C S
0 0 0 10 0 0 1
0 0 1 0
0 1 0 1
0 1 1 0
1 0 0 01 0 0 0
1 0 1 0
1 1 0 1
1 1 1 1
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Expressões booleanas de 
tabela verdade
• Qual a expressão booleana da seguinte tabela 
verdade?
• Primeiro passo é extrair os casos 
d S 1
A B C S
0 0 0 1onde S = 1 0 0 0 1
0 0 1 0
0 1 0 1
0 1 1 0
1 0 0 01 0 0 0
1 0 1 0
1 1 0 1
1 1 1 1
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Expressões booleanas de 
tabela verdade
• Casos onde S = 1
• 000 ou 010 ou 110 ou 111
D i é ó ã d
A B C S
0 0 0 1• Depois é só montar a expressão usando 
E entre cada variável e OU entre cada caso
• S=A’.B’.C’+A’.B.C’+A.B.C’+A.B.C
P ó i é t i it ló i d
0 0 0 1
0 0 1 0
0 1 0 1
0 1 1 0
1 0 0 0• Próximo passo é montar o circuito lógico da 
expressão
1 0 0 0
1 0 1 0
1 1 0 1
1 1 1 1
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Expressões booleanas de 
tabela verdade
• S=A’.B’.C’+A’.B.C’+A.B.C’+A.B.C
A B C S
0 0 0 10 0 0 1
0 0 1 0
0 1 0 1
0 1 1 0
1 0 0 01 0 0 0
1 0 1 0
1 1 0 1
1 1 1 1
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Voltando ao exercício
• Implementar um sistema onde o ALARME 
deve disparar se: 
– O botão de PÂNICO for pressionado
O sistema estando ATIVADO e as PORTAS ou– O sistema estando ATIVADO e as PORTAS ou 
JANELAS não estiverem fechadas
– Desta vez implemente os circuitos lógicos com 
base na montagem da tabela verdade
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Expressões booleanas de 
tabela verdade
Pânico Ativado Portas Janelas Alarme
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Expressões booleanas de 
tabela verdade
Pânico Ativado Portas Janelas Alarme
0 0 0 0
0 0 0 1
0 0 1 0
0 0 1 1
0 1 0 00 1 0 0
0 1 0 1
0 1 1 0
0 1 1 1
1 0 0 0
1 0 0 1
1 0 1 0
1 0 1 1
1 1 0 0
1 1 0 1
1 1 1 0
1 1 1 1
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Dúvidas?
• Murilo Plínio
– E‐mail: muriloplinio@gmail.com
– Site: www.muriloplinio.eng.br
* Slides cedidos pelo prof. Victory Fernandes
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Plano de Ensino
• Bibliografia
– IDOETA; CAPUANO. Elementos de Eletrônica Digital. Livros Érica Ltda., 
1998.
– BOYLESTAD, R.; NASHELSKY, L. Dispositivos Eletrônicos e Teoria de 
Circuitos. São Paulo: Ed. Prentice Hall do Brasil. 6a ed., Rio de Janeiro: 
Prentice Hall do Brasil 1994Prentice Hall do Brasil. 1994.
– TAUB, Herbert. Circuitos Digitais e Microprocessadores. São Paulo: 
McGraw Hill, 1984.
– MALVINO, Albert Paul. Eletrônica. São Paulo: Makron Books do Brasil, 
1995.
– TAUB & SCHILL1NG. Eletrônica Digital. McGraw Hill.
– WAIT, J.; HUELSMAN, L. Introduction do Operational Amplifier Theory and 
Applications. Ed. McGraw Hill.
– Texas Instruments http://www.ti.com/
– Hitachi Semiconductor & Integrated Circuits http://www.hitachi.com/