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COLÉGIO DO INSTITUTO BATISTA AMERICANO PROF. ABIMAILTON PRATTI DA SILVA Rua Mariana N.º 70 Retiro Volta Redonda – Telefone: (24) 33381279 Colégio do Instituto Batista Americano Apostila de Eletrônica Digital I 2 SOLICITAÇÃO Não temos direito autoral reservado para o presente trabalho. Portanto em caso de utilização de qualquer parte desta apostila, o que solicitamos é a divulgação desta como fonte. Eng.o Abimailton Pratti da Silva MENSAGEMMENSAGEMMENSAGEMMENSAGEM " O saber só é valorizado, quando nos orgulhamos " O saber só é valorizado, quando nos orgulhamos " O saber só é valorizado, quando nos orgulhamos " O saber só é valorizado, quando nos orgulhamos dos esforços feitos para alcança#lo."dos esforços feitos para alcança#lo."dos esforços feitos para alcança#lo."dos esforços feitos para alcança#lo." Patrícia MontinePatrícia MontinePatrícia MontinePatrícia Montine Colégio do Instituto Batista Americano Apostila de Eletrônica Digital I 3 INDICE GERAL 1.0 INTRODUÇÃO A ELETRÔNICA DIGITAL 7 1.1 SISTEMA BINÁRIO DE NUMERAÇÃO 7 1.2 CONVERSÃO DO SISTEMA BINÁRIO PARA O SISTEMA DECIMAL 7 1.2.1 TABELA DA POTÊNCIA DE DOIS 8 1.2.2 CONVERSÃO DO SISTEMA DECIMAL PARA O SISTEMA BINÁRIO 8 1.2.3 CONVERSÃO DE BINÁRIO FRACIONÁRIO PARA DECIMAL 8 1.2.4 CONVERSÃO DE DECIMAL FRACIONÁRIO PARA BINÁRIO 9 1.2.5 SISTEMA OCTAL DE NUMERAÇÃO 9 1.2.6 CONVERSÃO DO SISTEMA OCTAL PARA DECIMAL 9 1.2.7 CONVERSÃO DO SISTEMA OCTAL PARA BINÁRIO 9 1.2.8 CONVERSÃO DO SISTEMA BINÁRIO PARA O OCTAL 10 1.2.9 CONVERSÃO DO SISTEMA DECIMAL PARA O OCTAL 10 1.3 SISTEMA HEXADECIMAL DE NUMERAÇÃO 10 1.3.1 CONVERSÃO DO SISTEMA HEXADECIMAL PARA OCTAL 10 1.3.2 CONVERSÃO DO SISTEMA HEXADECIMAL PARA BINÁRIO 11 1.3.3 CONVERSÃO DO SISTEMA BINÁRIO PARA HEXADECIMAL 11 1.3.4 CONVERSÃO DO SISTEMA DECIMAL PARA HEXADECIMAL 11 2.0 OPERAÇÕES ARITMÉTICAS NO SISTEMA BINÁRIO 12 2.1 ADIÇÃO NO SISTEMA BINÁRIO 12 2.2 SUBTRAÇÃO NO SISTEMA BINÁRIO 12 2.3 MULTIPLICAÇÃO NO SISTEMA BINÁRIO 13 2.4 DIVISÃO NO SISTEMA BINÁRIO 13 3.0 PORTAS LÓGICAS E FUNÇÕES LÓGICAS 13 3.1 ÁLGEBRA DE BOOLE 14 3.2 VARIÁVEIS LÓGICAS 14 Colégio do Instituto Batista Americano Apostila de Eletrônica Digital I 4 3.3 LÓGICA POSITIVA E LÓGICA NEGATIVA 14 3.4 PORTA E (AND) 14 3.5 PORTA OU (OR) 15 3.6 INVERSOR 16 3.7 PORTA NÃO E (NAND ou NE) 17 3.8 PORTA NÃO OU (NOU ou NOR) 17 4.0 EXPRESSÕES, TABELAS VERDADES E INTERLIGAÇÕES ENTRE CIRCUITOS 17 4.1 EXPRESSÕES BOOLEANAS GERADAS POR CIRCUITOS LÓGICOS 17 4.2 CIRCUITOS OBTIDOS DE EXPRESSÕES BOOLEANAS 19 4.3 TABELAS VERDADES DE EXPRESSÕES BOOLEANAS OU CIRCUITOS 20 4.3.1 TABELAS VERDADES DE UMA EXPRESSÃO 20 4.3.2 TABELAS VERDADES OBTIDAS DE UM CIRCUITO 21 4.4 OUTRAS UTILIZAÇÕES DA TABELA VERDADE 21 4.5 EQUIVALÊNCIA DE BLOCOS LÓGICOS 22 4.5.1 OBTENÇÃO DE INVERSORES A PARTIR DE UMA PORTA NAND 22 4.5.2 OBTENÇÃO DE INVERSORES A PARTIR DE UMA PORTA NAND 22 5.0 CIRCUITOS COMBINACIONAIS 22 5.1 CIRCUITO OU EXCLUSIVO 24 5.1.1 CIRCUITO OU EXCLUSIVO COMO BLOCO LÓGICO 24 5.2 CIRCUITO COINCIDÊNCIA 25 5.2.1 CIRCUITO COINCIDÊNCIA COMO BLOCO LÓGICO 25 5.3 INTERLIGAÇÃO DE BLOCOS OU EXCLUSIVO, CONCIDÊNCIA COM MAIS DE DUAS VARIÁVEIS 25 6.0 SIMPLIFICAÇÃO DE CIRCUITOS LÓGICOS E ÁLGEBRA BOOLEANA 26 6.1 POSTULADOS 26 Colégio do Instituto Batista Americano Apostila de Eletrônica Digital I 5 6.1.1 POSTULADOS DA COMPLEMENTAÇÃO 27 6.1.2 POSTULADOS DA ADIÇÃO 27 6.1.3 POSTULADOS DA MULTIPLICAÇÃO 27 6.2 PROPRIEDADES 27 6.2.1 PROPRIEDADE COMUTATIVA NA ADIÇÃO 27 6.2.2 PROPRIEDADE COMUTATIVA NA MULTIPLIÇÃO 27 6.2.3 PROPRIEDADE ASSOCIATIVA NA ADIÇÃO 27 6.2.4 PROPRIEDADE ASSOCIATIVA NA MULTIPLIÇÃO 27 6.2.5 PROPRIEDADE DISTRIBUTIVA 27 6.3 TEOREMAS DE “DE MORGAN” 28 6.3.1 PRIMEIRO TEOREMA DE “DE MORGAN” 28 6.3.2 SEGUNDO TEOREMA DE “DE MORGAN” 28 6.4 IDENTIDADES AUXILIARES 28 6.5 SIMPLIFICAÇÃO DE EXPRESSÕES BOOLEANA 29 7.0 SIMPLIFICAÇÃO DE EXPRESSÕES E CIRCUITOS PELO DIAGRAMA DE VEITCH-KARNAUGH 30 7.1 DIAGRAMA DE KARNAUGH PARA DUAS VARIÁVEIS 30 7.2 DIAGRAMA DE KARNAUGH PARA TRÊS VARIÁVEIS 31 7.3 DIAGRAMA DE KARNAUGH PARA QUATRO VARIÁVEIS 33 7.3.2 7.3.1 CASOS CONSIDERADOS PARES NO DIAGRAMA DE KARNAUGH PARA QUATRO VARIÁVEIS. 34 7.3.3 CASOS CONSIDERADOS QUADRAS NO DIAGRAMA DE KARNAUGH PARA QUATRO VARIÁVEIS. 34 7.3.4 CASOS CONSIDERADOS OITAVAS NO DIAGRAMA DE KARNAUGH PARA QUATRO VARIÁVEIS. 35 7.4 DIAGRAMA DE KARNAUGH PARA CINCO VARIÁVEIS. 35 8.0 CASOS QUE NÃO ADIMITEM SIMPLIFICAÇÃO. 36 8.1 CASOS QUE NÃO ADIMITEM SIMPLIFICAÇÃO PARA DUAS VARIÁVEIS 36 Colégio do Instituto Batista Americano Apostila de Eletrônica Digital I 6 8.2 CASOS QUE NÃO ADIMITEM SIMPLIFICAÇÃO PARA TRÊS VARIÁVEIS 36 8.3 CASOS QUE NÃO ADIMITEM SIMPLIFICAÇÃO P/ QUATRO VARIÁVEIS 37 8.4.1 CASOS QUE NÃO ADIMITEM SIMPLIFICAÇÃO PARA CINCO VARIÁVEIS 38 9.0 CÓDIGOS 38 9.1 CÓDIGO BCD 8421 38 9.2 CÓDIGO EXCESSO 3 39 9.3 CÓDIGO BCD DE QUATRO BITS 39 9.4 CÓDIGO 2 ENTRE 5 39 9.6 CÓDIGO GRAY 40 9.7 CÓDIFICADORES E DECODIFICADORES 41 9.7.1 DECODIFICADOR BCD 8421 PARA EXCESSO 3 41 9.7.2 DECODIFICADOR EXCESSO 3 PARA BCD 8421 42 9.7.3 DECODIFICADOR PARA DISPLAY DE 7 SEGMENTOS 43 Colégio do Instituto Batista Americano Apostila de Eletrônica Digital I 7 1.0 INTRODUÇÃO A ELETRÔNICA DIGITAL O homem através dos tempos sentiu a necessidade da utilização de sistemas de numeração, dentre os quais se destacam: o decimal, o binário, o octal e o hexadecimal. O sistema decimal é utilizado no dia a dia e é sem dúvida, o mais importante dos sistemas numéricos. Os sistemas o binário, o octal e o hexadecimal são muito importantes na área de técnicas digitais, que ao decorrer desta apostila vamos perceber a ligação existente entre eles. 1.1 SISTEMA BINÁRIO DE NUMERAÇÃO O sistema binário de numeração é um sistema no qual existem apenas os algarismos 0(zero) e 1 (um). Para representarmos uma quantidade no sistema binário, devemos utilizar o mesmo princípio de formação usado no sistema decimal. DECIMAL BINÁRIO 0 001 1 010 2 011 3 100 4 101 5 110 ... ... 1.2 CONVERSÃODO SISTEMA BINÁRIO PARA O SISTEMA DECIMAL Utilizamos um número decimal como exemplo : 479 4 X 100 + 7 X 10 + 9 X 1 = 479 centena dezena unidade 4 X 102 + 7 X 101 + 9 X 100 = 479 Vemos que cada algarismo possui um valor absoluto e outro relativo, que decorre de sua posição. Cada posição corresponde a uma potência de 10, que é o sistema decimal comumente usado. A base do sistema é o número 2 (dois). Tomemos como exemplo o número binário 101, e utilizando o conceito de formação de números: 22 21 20 1 0 1 1 x 22 + 0 X 21 + 1 X 20 = 1 X 4 + 0 X 2 + 1 X 1 = 5 Logo o número 101 na base 2 é igual ao número 5 na base 10. Então 510 = 1012 Colégio do Instituto Batista Americano Apostila de Eletrônica Digital I 8 1.2.1 TABELA DA POTÊNCIA DE DOIS 20 1 21 2 22 4 23 8 24 16 25 32 26 64 27 128 28 256 29 512 210 1024 211 2048 212 4096 213 8192 214 16384 1.2.2 CONVERSÃO DO SISTEMA DECIMAL PARA O SISTEMA BINÁRIO Tomemos o exemplo o número 3710 : 3710 = 1001012 1.2.3 CONVERSÃO DE BINÁRIO FRACIONÁRIO PARA DECIMAL Tomemos como exemplo o número binário fracionário 101,101 22 21 20 2-1 2-2 2-3 1 0 1 1 0 1 1 x 22 + 0 x 21 + 1 x 20 + 1 x 2-1 + 0 x 2-2 + 1 x 2-3 = 1 x 4 + 0 x 2 + 1 x 1 + 1 x 0,5 + 0 x 0,25 + 1 x 0,125 = 5,625 Colégio do Instituto Batista Americano Apostila de Eletrônica Digital I 9 1.2.4 CONVERSÃO DE DECIMAL FRACIONÁRIO PARA BINÁRIO Tomemos como exemplo o número 8,875 Primeiramente transformamos a parte inteira: 28 0 4 2 2 20 0 1 Aplicando a regra para os números fracionários: 0,875 x 2 = 1,750 0,750 x 2 = 1,500 0,500 x 2 = 1,000 1.2.5 SISTEMA OCTAL DE NUMERAÇÃO O sistema octal de numeração é um sistema no qual existem 8 (oito) algarismos, que são: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 e 7 . DECIMAL 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 � OCTAL 0 1 2 3 4 5 6 7 10 11 � 1.2.6 CONVERSÃO DO SISTEMA OCTAL PARA DECIMAL Como exemplo vamos converter o número 100 8 para decimal. 82 81 80 1 0 0 1 x 82 + 0 x 81 + 0 x 80 = 64 10 1.2.7 CONVERSÃO DO SISTEMA OCTAL PARA BINÁRIO Usemos como exemplo o número 348, vamos separa-lo a partir da direita indicando abaixo destes os seus valores em binário. 3 4 011 100 Colégio do Instituto Batista Americano Apostila de Eletrônica Digital I 10 1.2.8 CONVERSÃO DO SISTEMA BINÁRIO PARA O OCTAL Utilizaremos como exemplo o número 1100102 . Para transformarmos esse número em octal, vamos separa-lo em grupo de três algarismos a partir da direita: 110 010 6 2 Esta conversão irá resultar no número 62 8 . 1.2.9 CONVERSÃO DO SISTEMA DECIMAL PARA O OCTAL Existem 2 métodos para efetuarmos esta conversão. 92 10 = 134 8 92 10 = 1011100 2 = 134 8 1.3 SISTEMA HEXADECIMAL DE NUMERAÇÃO É o sistema que possui 16 algarismos. DECIMAL 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 ... HEXADECIMAL 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F ... 1.3.3 CONVERSÃO DO SISTEMA HEXADECIMAL PARA OCTAL Usemos como exemplo o número 3F16. Primeiro: 892 4 11 8 13 Segundo: 2 2 92 0 46 0 23 2 211 1 5 2 2 1 1 2 0 1 161 160 3 F 3 x 16 1 + 15 x 160 = 63 10 Colégio do Instituto Batista Americano Apostila de Eletrônica Digital I 11 1.3.2 CONVERSÃO DO SISTEMA HEXADECIMAL PARA BINÁRIO Tomemos como exemplo o número C1316 1.3.3 CONVERSÃO DO SISTEMA BINÁRIO PARA HEXADECIMAL Neste caso agrupamos o número binário de quatro em quatro algarismo, e usaremos como exemplo o número 1100011 2 . 1.3.4 CONVERSÃO DO SISTEMA DECIMAL PARA HEXADECIMAL Existem dois métodos para fazer esta conversão: Segundo: C 1 3 1100 0001 0011 C13 16 = 110000010011 2 0110 0011 6 3 1100011 2 = 63 16 Primeiro: 16 1000 8 62 16 14 3 Como 1410 = E 1000 10 = 3E8 16 1000 2 0 500 2 0 250 2 0 125 2 1 62 2 0 31 2 1 15 2 1 7 2 1 3 2 1 1 0011 1110 1000 3 E 8 100010 = 3E816 Colégio do Instituto Batista Americano Apostila de Eletrônica Digital I 12 2.0 OPERAÇÕES ARITMÉTICAS NO SISTEMA BINÁRIO 2.1 ADIÇÃO NO SISTEMA BINÁRIO Ao efetuarmos a adição no sistema binário, devemos observar que temos apenas dois algarismos. a) 0 + 0 = 0 b) 1 + 0 = 1 c) 0 + 1 = 1 d) 1 + 1 = 10 1 + 1 + 1 = 11 Regra do transporte : 1 + 1 = 0 e “ vai um ” para próxima coluna. “ vai um ” 1 1 1 1 0 + 1 1 1 1 1 0 1 2.2 SUBTRAÇÃO NO SISTEMA BINÁRIO a) 0 - 0 = 0 b) 1 - 1 = 0 c) 1 - 0 = 1 d) 0 - 1 = 1 e “ empresta um ” 2.3 MULTIPLICAÇÃO NO SISTEMA BINÁRIO 1 0 0 0 1 11 11 1 0 0 0 1 1 - “ empresta um ” a) 0 x 0 = 0 b) 0 x 1 = 0 c) 1 x 0 = 0 d) 1 x 1 = 1 1 1 0 1 0 X 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 _ Colégio do Instituto Batista Americano Apostila de Eletrônica Digital I 13 2.4 DIVISÃO NO SISTEMA BINÁRIO Como a multiplicação, a divisão binária é mais simples. No exemplo, como divisor tem três dígitos, perguntamos se o divisor “cabe” nos três primeiros dígitos do dividendo. Verificando que isto não ocorre, usamos os quatro primeiros dígitos do dividendo. Não é necessário estimar qual o dígito do quociente. Como não é 0 deve ser 1. A continuação da divisão segue exatamente os passos da divisão decimal. 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 (r e s t o) 3.0 PORTAS LÓGICAS E FUNÇÕES LÓGICAS 3.1 ÁLGEBRA DE BOOLE Em eletrônica trabalhamos com grandezas que assumem apenas dois valore, isto é, grandezas binárias. A ferramenta matemática utilizada no tratamento deste tipo de grandeza, é a Álgebra Booleana, desenvolvida pelo matemático George Boole. 3.2 VARIÁVEIS LÓGICAS Variáveis lógicas são aquelas que somente assumem dois estados distintos: 0 (zero) ou 1(um). Devemos enfatizar que o 0 e 1 usados aqui, não são números, mas estados lógicos. Utilizaremos o circuito da figura 1 para conceituar variável lógica. Colégio do Instituto Batista Americano Apostila de Eletrônica Digital I 14 3.3 LÓGICA POSITIVA E LÓGICA NEGATIVA No circuito da figura 1, verificamos que a tensão pode ser igual a 5V ou a 0V, conforme a posição da chave. Podemos escolher qual dos valores de tensão chamaremos de “1” ou de “0” , o que definira se a lógica é positiva ou negativa. 5 Volts – estado lógico “1” } Lógica positiva 0 Volts – estado lógico “0” } 5 Volts – estado lógico “0” } Lógica negativa 0 Volts – estado lógico “1” } 3.4 PORTA E (AND) A porta E é um circuito que executa a função E. A função E é aquela que a multiplicação de duas ou mais variáveis binárias. S = A.B onde se lê S = A e B Tabela Verdade da função E: Podemos estender este conceito para qualquer número de entradas. Neste caso uma porta E de N entradas e somente uma saída. A B S 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 A B C S 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 Colégio do Instituto Batista Americano Apostila de Eletrônica Digital I 15 3.5 PORTA OU (OR) A porta OU é um circuito que executa a função OU. A função Ou é aquela que assume valor “1”, quando uma ou mais variáveis da entrada forem iguais a “1”, e assume valor “0”, somente se todas as variáveis de entrada forem iguais a “0”. S = A + B onde se lê S = A ou B . Tabela Verdade da função OU: Dá mesma forma que na porta E podemos estender este conceito para qualquer número de entradas. Neste caso uma porta OU de N entradas e somente uma saída. 3.6 INVERSOR È o blocológico que executa a função NÃO. A função NÃO ou função COMPLEMENTO é aquela que inverte o estado lógico da variável, se estiver em “0” vai a “1” e se estiver em “1” vai a “0”. S = A ou S = A’ onde se lê : A barra ou NÃO A A B S 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 A B C S 0 0 0 0 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 1 Colégio do Instituto Batista Americano Apostila de Eletrônica Digital I 16 Tabela da verdade da função COMPLEMENTO 3.7 PORTA NÃO E (NAND ou NE) Essa porta é a composição da porta E com o inversor, ou seja teremos a função E invertida. S = BA. , este traço indica que teremos a inversão do produto A.B Tabela Verdade da função NE ou NAND: Podemos estender este conceito para qualquer número de entradas. Neste caso uma porta NAND de N entradas e somente uma saída. A A 0 1 1 0 A B S 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 A B C S 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 0 Colégio do Instituto Batista Americano Apostila de Eletrônica Digital I 17 3.8 PORTA NÃO OU (NOU ou NOR) Essa porta é a composição da porta OU com o inversor, ou seja teremos a função OU invertida. S = BA + , este traço indica que teremos a inversão do produto A + B Tabela Verdade da função NOR ou NOU: Podemos estender este conceito para qualquer número de entradas. Neste caso uma porta NOR de N entradas e somente uma saída. 4.0 EXPRESSÕES, TABELAS VERDADES E INTERLIGAÇÕES ENTRE CIRCUITOS 4.1 EXPRESSÕES BOOLEANAS GERADAS POR CIRCUITOS LÓGICOS Podemos escrever a expressão Booleana que é executada por qualquer circuito lógico. • Exemplo 1 : A B S 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 A B C S 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 Colégio do Instituto Batista Americano Apostila de Eletrônica Digital I 18 • Exemplo 2 : • Exemplo 3 : • Exemplo 4 : Colégio do Instituto Batista Americano Apostila de Eletrônica Digital I 19 4.2 CIRCUITOS OBTIDOS DE EXPRESSÕES BOOLEANAS Podemos desenhar um circuito lógico que execute uma expressão qualquer. • Exemplo 1: S = (A + B) . C . (B + D) Iniciamos pelos parênteses, fazendo primeiro as somas dentro destes para depois fazermos as multiplicações. O circuito completo será: Colégio do Instituto Batista Americano Apostila de Eletrônica Digital I 20 4.3 TABELAS VERDADES DE EXPRESSÕES BOOLEANAS OU CIRCUITOS 4.3.1 TABELAS VERDADES DE UMA EXPRESSÃO Utilizamos a tabela verdade para representar o comportamento tanto do circuito como de sua expressão característica. • Exemplo 1: S = A + B + A .B .C A B C A C A .B .C S 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 • Exemplo 2: S = A . B . C + A . D + A . B . D A B C D A . B .C A .D A . B. D S 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Colégio do Instituto Batista Americano Apostila de Eletrônica Digital I 21 4.3.2 TABELAS VERDADES OBTIDAS DE UM CIRCUITO Podemos estudar o comportamento de um circuito através de uma tabela verdade. • Exemplo 1: A B C A + B B . C CB. S 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 • Exemplo 2: 4.4 OUTRAS UTILIZAÇÕES DA TABELA VERDADE Podemos utilizar a tabela verdade para provar sentenças, conforme no exemplo abaixo: 1. ( A . B ) � ( BA. ) 2. ( A + B ) � ( BA + ) 3. ( A . B ) = ( BA + ) 4. ( A + B ) = ( BA. ) A B A B A . B A + B A.B BA. A + B BA + 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 Colégio do Instituto Batista Americano Apostila de Eletrônica Digital I 22 4.5 EQUIVALÊNCIA DE BLOCOS LÓGICOS 4.5.1 OBTENÇÃO DE INVERSORES A PARTIR DE UMA PORTA NAND Analisando a tabela verdade de uma porta NAND, podemos observar que quando A = 0 e B = 0, a saída assume valor 1 e no caso A = 1 e B = 1 a saída assume valor zero. Logo interligamos os terminais de entrada teremos A = B e teremos construído um inversor a partir de uma porta NAND. 4.5.2 OBTENÇÃO DE INVERSORES A PARTIR DE UMA PORTA NAND Dá mesma forma que no caso anterior, se interligarmos A e B a porta NOR se tornará um inversor . 5.0 CIRCUITOS COMBINACIONAIS Os circuitos combinacionais são aqueles nos quais a saída depende apenas do estado presente das entradas: São constituídas fundamentalmente de portas lógicas. Podemos utilizar um circuito lógico combinacional para solucionar problemas em que necessitamos de uma resposta quando acontecerem determinadas situações, que são representadas pelas variáveis de entrada, mostrado esquematicamente abaixo: • Exemplo: Desejamos utilizar um amplificador para ligar 3 (três) aparelhos: Um CD, um Deck e um rádio. Deveremos elaborar um circuito lógico que nos permita ligar estes aparelhos nas seguintes prioridades: A B S 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 A A 0 1 1 0 A B S 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 X X 0 1 1 0 Situação Tabela Verdade Expressão Circuito Colégio do Instituto Batista Americano Apostila de Eletrônica Digital I 23 Prioridade 1: CD Prioridade 2: Deck Prioridade 3: Rádio Para preenchermos a tabela verdade, deveremos analisar todas as oito situações possíveis. SITUAÇÕES A B C SA SB SC 0 0 0 0 ¯ ¯ ¯ 1 0 0 1 0 0 1 2 0 1 0 0 1 0 3 0 1 1 0 1 0 4 1 0 0 1 0 0 5 1 0 1 1 0 0 6 1 1 0 1 0 0 7 1 1 1 1 0 0 Escrevendo as expressões teremos: _ Para SC : .A B .C _ Para SB : .A B.C + .A .B.C _ Para SA : A. B .C + A. B .C + A. B.C + A. B .C E desenhando os circuitos que executam as expressões acima teremos: Colégio do Instituto Batista Americano Apostila de Eletrônica Digital I 24 5.1 CIRCUITO OU EXCLUSIVO O circuito consiste em fornecer “1” à saída quando as variáveis de entrada forem diferentes entre si, conforme a tabela verdade. Dessa expressão podemos esquematizar o circuito OU EXCLUSIVO: 5.1.1 CIRCUITO OU EXCLUSIVO COMO BLOCO LÓGICO A anotação que representa a função é : S = A� B = .A B + A. B onde se lê A OU EXCLUSIVO B. A B S 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 Dessa tabela verdade podemos escrever a expressão: S = .A B + A. B Colégio do Instituto Batista Americano Apostila de Eletrônica Digital I 25 5.2 CIRCUITO COINCIDÊNCIA O circuito consiste em fornecer “1” à saída quando houver uma coincidência nas variáveis de entrada , conforme a tabela verdade. Dessa expressão podemos esquematizar o circuito COINCIDÊNCIA: 5.2.1 CIRCUITO COINCIDÊNCIA COMO BLOCO LÓGICO A anotação que representa a função é : S = A� B = .A B + A. B onde se lê A COINCIDÊNCIA B. 5.3 INTERLIGAÇÃO DE BLOCOS OU EXCLUSIVO, CONCIDÊNCIA COM MAIS DE DUAS VARIÁVEIS S = (A� B)�C = A� (B� C) = (A �C)�B A B S 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1 Dessa tabela verdade podemos escrever a expressão: S = .A B + A. B Colégio do Instituto Batista Americano Apostila de Eletrônica Digital I 26 S = (A � B) � C = A� (B� C) = (A� C) �B 6.0 SIMPLIFICAÇÃO DE CIRCUITOS LÓGICOS E ÁLGEBRA BOOLEANA As variáveis Boolenas, que são representadas através de letras, só podem assumir dois valores 0 e 1. Expressão Booleana é uma expressão matemática cujas variáveis são Booleanas.Seu resultado assumirá apenas dois valores: 0 e 1. 6.1 POSTULADOS 6.1.1 POSTULADOS DA COMPLEMENTAÇÃO Chamaremos de .A o complemento de A. _ Se A = 0 � .A = 1 _ Se A = 1 � .A = 0 Podemos ainda usar outra notação : .A = A’ E através do postulado da complementação poderemos estabelecer a seguinte identidade: A = A 6.1.2 POSTULADOS DA ADIÇÃO Esse postulado nos mostra as regras da adição na álgebra de Boole. a) 0 + 0 = 0 b) 0 + 1 = 1 c) 1 + 0 = 1 d) 1 + 1 = 1 Colégio do Instituto Batista Americano Apostila de Eletrônica Digital I 27 Através desse postulado poderemos estabelecer as seguintes identidades: a) A + 0 = A b) A + 1 = 1 c) A + A = A d) A + .A = 1 6.1.3 POSTULADOS DA MULTIPLICAÇÃO Esse postulado nos mostra as regras da multiplicação na álgebra de Boole. a) 0 . 0 = 0 b) 0 . 1 = 0 c) 1 . 0 = 0 d) 1 . 1 = 1 Através desse postulado poderemos estabelecer as seguintes identidades: a) A . 0 = 0 b) A . 1 = A c) A . A = A d) A . .A = 0 6.2 PROPRIEDADES 6.2.1 PROPRIEDADE COMUTATIVA NA ADIÇÃO A + B = B + A 6.2.2 PROPRIEDADE COMUTATIVA NA MULTIPLIÇÃO A . B = B . A 6.2.3 PROPRIEDADE ASSOCIATIVA NA ADIÇÃO A + (B + C) = (A + B) + C = A + B + C 6.2.4 PROPRIEDADE ASSOCIATIVA NA MULTIPLIÇÃO A . (B . C) = (A . B) . C = A . B . C 6.2.5 PROPRIEDADE DISTRIBUTIVA A + (B + C) = A.B +A.C Colégio do Instituto Batista Americano Apostila de Eletrônica Digital I 28 6.3 TEOREMAS DE “DE MORGAN” 6.3.1 PRIMEIRO TEOREMA DE “DE MORGAN” O complemento do produto é igual à soma dos complementos. BA. = A + B Esse teorema pode ser estendido para mais de duas variáveis: 6.3.2 SEGUNDO TEOREMA DE “DE MORGAN” O complemento da soma é igual ao produto dos complementos. BA .+ = A . B Esse teorema pode ser estendido para mais de duas variáveis: 6.4 IDENTIDADES AUXILIARES Exemplo 1: A + A.B = A A + A.B = A colocando A em evidência temos A(1 + B) =A Usando o postulado da soma: 1 + B = 1 A . 1 = A Colégio do Instituto Batista Americano Apostila de Eletrônica Digital I 29 Exemplo 2: A + A .B = A + B A + A .B = A + B A+ A B = .BAA + onde A = A )] .BA.(A[ � aplicamos o 2º teorema de DE MORGAN )] B.(A[ +A � aplicamos o 1º teorema de DE MORGAN )] B.A(.AA[ + � pela propriedade distributiva A . A = 0 � BA. = BA + aplicamos o 2º teorema de DE MORGAN BA + = A + B 6.5 SIMPLIFICAÇÃO DE EXPRESSÕES BOOLEANA Exemplo 1: S =A. B. C + A . C + A . B S =A. B. C + A.C + A . B = A.[B. C + (C + B ) ]= A.[B. C + CB. ] Aplicando o teorema de DE MORGAN Fazendo B.C = Y e CB. = Y S = A [ Y + Y ] como Y + Y = 1 logo S = A . 1 = A Exemplo 2: S = A . B .C + A .B.C + A . B .C S = A . B .C + A .B.C + A . B .C Evidenciando A .C teremos: S = A .C .( B + B) + A . B .C como ( B + B) = 1 S = A .C .(1) + A . B .C S = A .C + A . B .C Exemplo 3: S = A . B + A .B S = A . B + A .B S = A . ( B + B ) S = A . 1 = A Colégio do Instituto Batista Americano Apostila de Eletrônica Digital I 30 Exemplo 4: S = (A + B + C ) . ( A + B + C ) S = (A + B + C ).( A + B + C ) S = A. A + A. B + A. C + B. A + B. B + B.C + C. A + C. B + C.C S = A. C + B.C + A .C + B .C + C + A. B + A .B S = C (A + B + A + B + 1 ) + A. B + A .B S = A. B + A .B + C 7.0 SIMPLIFICAÇÃO DE EXPRESSÕES E CIRCUITOS PELO DIAGRAMA DE VEITCH-KARNAUGH 7.1 DAIGRAMA DE KARNAUGH PARA DUAS VARIÁVEIS As possibilidades neste diagrama estarão distribuídas na forma abaixo : • Exemplo: A tabela verdade abaixo mostra o estudo, da qual resulta a expressão dada. B B A A REGIÃO A =1 B B A A REGIÃO B =1 B B A A REGIÃO B =1 B B A CASO 0 A B 0 0 CASO 1 A B 0 1 A CASO 2 A B 1 0 CASO 3 AB 1 1 A B S 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 S = A .B + A . B + A. B Colégio do Instituto Batista Americano Apostila de Eletrônica Digital I 31 Ao diagrama de KARNAUGH, aplicamos a expressão: Tentaremos agrupar as regiões onde S é igual ao menor número possível de pares. Identificamos o PAR 1 como região A e o PAR 2 como região B, uma vez que nenhum par ficou de fora, somamos e obtemos a expressão simplificada, S = A + B. Fazemos então um comparativo entre o circuito obtido da tabela verdade e o simplificado pelo diagrama de KARNAUGH. 7.2 DIAGRAMA DE KARNAUGH PARA TRÊS VARIÁVEIS B B B B B B A A A A A A C C C C C C C C C REGIÃO A = 1 REGIÃO C = 1 REGIÃO B = 1 B B A 0 1 A 1 1 B B A 0 1 A 1 1 P A R 2 PAR 1 Colégio do Instituto Batista Americano Apostila de Eletrônica Digital I 32 As possibilidades neste diagrama estarão distribuídas na forma abaixo : • Exemplo: A tabela verdade abaixo mostra o estudo de uma função, da qual resulta a expressão dada. Agrupando as regiões onde S é igual ao menor número possível de quadras e pares teremos: B B A CASO 0 000 A B C CASO 1 001 A B C CASO 3 011 A B C CASO 2 010 A BC A CASO 4 100 A B C CASO 5 101 A B C CASO 7 111 A B C CASO 6 110 A B C C C C A B C S 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 S = A B C + A BC + A B C + A B C + A B C B B A 1 1 1 A 1 1 C C C Após a simplificação a expressão será: S = A B + C Colégio do Instituto Batista Americano Apostila de Eletrônica Digital I 33 7.3 DIAGRAMA DE KARNAUGH PARA QUATRO VARIÁVEIS As possibilidades estarão distribuídas neste diagrama na forma abaixo: • Exemplo: A tabela verdade mostra o estudo de uma função, da qual resulta a expressão dada. S = A B C D+ A B C D + A B C.D + A.BC .D+ A.B.C.D +A. B C D +A. B C .D +A. B C.D + A.B.C D +A.BC D + A.B.C.D C C C C C C B B B A A A A B A A B B B B D D D D D D D D D REGIÃO A = 1 REGIÃO C = 1 REGIÃO B = 1 C C Caso 0 0000 A B C D Caso 1 0001 A B C D Caso 3 0011 A B CD Caso 2 0010 A B C D B A Caso 4 0100 ABC D Caso 5 0101 ABC D Caso 7 0111 ABCD Caso 6 0110 A.B.C D A Caso 12 1100 ABC D Caso 13 1101 ABC D Caso 15 1111 ABCD Caso 14 1110 A B C D B Caso 8 1000 A B C D Caso 9 1001 A B C D Caso 11 1011 A B CD Caso 10 1010 A B C D B D D D C C 1 1 1 B A 1 1 A 1 1 1 B 1 1 1 B D D D Tentaremos agrupar em regiões onde S é igual ao menor número possível de oitavas, quadras e pares. A expressão simplificada é : S= D + AC + A B C Colégio do Instituto Batista Americano Apostila de Eletrônica Digital I 34 A B C D S 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 7.3.1 CASOS CONSIDERADOS PARES NO DIAGRAMA DE KARNAUGH PARA QUATRO VARIÁVEIS Os lados opostos se “comunicam”, ou seja podem além de formar pares, formarem quadras e oitavas. 7.3.2 CASOS CONSIDERADOS QUADRAS NO DIAGRAMA DE KARNAUGH PARA QUATRO VARIÁVEIS S = B D C C 1 B A 1 1 A B 1 B D D D C C 1 1 B A A B 1 1 B D D D C C 1 1 B A 1 1 A 1 1 B 1 1 B D D D S1 = B D S2 = B D B C D AB D Colégio do Instituto Batista Americano Apostila de Eletrônica Digital I 35 7.3.3 CASOS CONSIDERADOS OITAVAS NO DIAGRAMA DE KARNAUGH PARA QUATRO VARIÁVEIS7.4 DIAGRAMA DE KARNAUGH PARA CINCO VARIÁVEIS Indicamos acima, como exemplo a região B =1, denominada como hexa. • Exemplo: A tabela verdade mostra uma saída que iremos simplificar. C C 1 1 B A 1 1 A 1 1 B 1 1 B D D D S = D C C 1 1 1 1 B A A B 1 1 1 1 B D D D S = B D D C B B C C E D E D D C B B C C E E E A A DEC A B C D E S DEC A B C D E S 0 0 0 0 0 0 1 16 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 17 1 0 0 0 1 0 2 0 0 0 1 0 0 18 1 0 0 1 0 0 3 0 0 0 1 1 1 19 1 0 0 1 1 0 4 0 0 1 0 0 1 20 1 0 1 0 0 0 5 0 0 1 0 1 1 21 1 0 1 0 1 1 6 0 0 1 1 0 0 22 1 0 1 1 0 1 7 0 0 1 1 1 1 23 1 0 1 1 1 0 8 0 1 0 0 0 1 24 1 1 0 0 0 0 9 0 1 0 0 1 1 25 1 1 0 0 1 0 10 0 1 0 1 0 1 26 1 1 0 1 0 0 11 0 1 0 1 1 0 27 1 1 0 1 1 0 12 0 1 1 0 0 0 28 1 1 1 0 0 1 13 0 1 1 0 1 1 29 1 1 1 0 1 1 14 0 1 1 1 0 1 30 1 1 1 1 0 1 15 0 1 1 1 1 0 31 1 1 1 1 1 1 Colégio do Instituto Batista Americano Apostila de Eletrônica Digital I 36 S = C D E + ABC + A B D E + A BC D + A BD E+ A B DE + ACD E 8.0 CASOS QUE NÃO ADIMITEM SIMPLIFICAÇÃO 8.1 CASOS QUE NÃO ADIMITEM SIMPLIFICAÇÃO PARA DUAS VARIÁVEIS Verificamos que temos a expressão do circuito OU EXCLUSIVO, S = A B+A B = A� B e do circuito COINCIDÊNCIA, S = AB + A B = A� B = BA� 8.2 CASOS QUE NÃO ADIMITEM SIMPLIFICAÇÃO PARA TRÊS VARIÁVEIS Analisamos os casos dos circuitos OU EXCLUSIVO e COINCIDÊNCIA para 3 variáveis: S1 = A � B� C e S2 = A� B �C D D C B 1 1 B 1 1 1 1 C C E D E D D 1 1 C B 1 1 1 B 1 1 C 1 1 1 C E E E A A B B A 1 A 1 S = AB + A B B B A 1 A 1 S = A B + A B A B C S1 S2 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 Colégio do Instituto Batista Americano Apostila de Eletrônica Digital I 37 Notamos que S1 e S2 são iguais e não admitem simplificação : 8.3 CASOS QUE NÃO ADIMITEM SIMPLIFICAÇÃO PARA QUATRO VARIÁVEIS Na tabela fazemos a distribuição S1 = A� B� C� D e S2 = A� B �C�D e seguido e observamos que S1 é o complemento de S2. A B C D S1 S2 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 Efetuamos o mesmo procedimento, podemos mostrar que para quatro variáveis teremos: B B B B A 1 1 A 1 1 A 1 1 A 1 1 C C C C C C S1 = A� B� C = S2 = A� B �C S1 S2 S2 C C 1 1 B A 1 1 A 1 1 B 1 1 B D D D S = B S1 C C 1 1 B A 1 1 A 1 1 B 1 1 B D D D S = B Colégio do Instituto Batista Americano Apostila de Eletrônica Digital I 38 S1 = A� B� C� D = S2 = DCBA ��� 8.4 CASOS QUE NÃO ADIMITEM SIMPLIFICAÇÃO PARA CINCO VARIÁVEIS Efetuamos para cinco variáveis o mesmo procedimento dos casos anteriores e teremos: S = A� B� C� D� E = A� B �C�D� E . Observamos que para um número par de variáveis, temos a função OU EXCLUSIVO como sendo o complemento da função COINCIDÊNCIA e para um número impar, temos a igualdade das duas funções. 9.0 CÓDIGOS No campo da eletrônica digital temos vários códigos e existem condições em que a utilização de um código é vantajosa em relação a outro. 9.1 CÓDIGO BCD 8421 B.C.D significa “ Binary-Coded Decimal” e os termos 8421 significam os valores dos algarismos em um dado número binário, que representam respectivamente : 23, 22 , 21 e 20. DECIMAL A B C D 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 1 0 3 0 0 1 1 4 0 1 0 0 5 0 1 0 1 6 0 1 1 0 7 0 1 1 1 8 1 0 0 0 9 1 0 0 1 10 1 0 1 0 11 1 0 1 1 12 1 1 0 0 13 1 1 0 1 14 1 1 1 0 15 1 1 1 1 Colégio do Instituto Batista Americano Apostila de Eletrônica Digital I 39 9.2 CÓDIGO EXCESSO 3 DECIMAL EXCESSO 3 A B C D 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 2 0 1 0 1 3 0 1 1 0 4 0 1 1 1 5 1 0 0 0 6 1 0 0 1 7 1 0 1 0 8 1 0 1 1 9 1 1 0 0 9.3 CÓDIGO BCD DE QUATRO BITS DECIMAL BCD 7421 BCD 5211 BCD 2421 A B C D A B C D A B C D 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 3 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 4 0 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 5 0 1 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 6 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 7 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 8 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 9 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 9.4 CÓDIGO 2 ENTRE 5 DECIMAL 2 ENTRE 5 A B C D E 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 2 0 0 1 1 0 3 0 1 0 0 1 4 0 1 0 1 0 5 0 1 1 0 0 6 1 0 0 0 1 7 1 0 0 1 0 8 1 0 1 0 0 9 1 1 0 0 0 Colégio do Instituto Batista Americano Apostila de Eletrônica Digital I 40 9.5 CÓDIGO JOHNSON DECIMAL JOHNSON A B C D E 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 2 0 0 0 1 1 3 0 0 1 1 1 4 0 1 1 1 1 5 1 1 1 1 1 6 1 1 1 1 0 7 1 1 1 0 0 8 1 1 0 0 0 9 1 0 0 0 0 9.6 CÓDIGO GRAY Sua principal característica é que de um número a outro apenas um bit varia. DECIMAL GRAY A B C D 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 1 1 3 0 0 1 0 4 0 1 1 0 5 0 1 1 1 6 0 1 0 1 7 0 1 0 0 8 1 1 0 0 9 1 1 0 1 10 1 1 1 1 11 1 1 1 0 12 1 0 1 0 13 1 0 1 1 14 1 0 0 1 15 1 0 0 0 9.7 CÓDIFICADORES E DECODIFICADORES Estudaremos um codificador e seu decodificador, lembrando que poderemos ter N situações. Colégio do Instituto Batista Americano Apostila de Eletrônica Digital I 41 9.7.1 DECODIFICADOR BCD 8421 PARA EXCESSO 3 Notamos que o código EXCESSO 3 é utilizado aqui para representar até o algarismo 9. As outras possibilidades do código BCD 8421 não irão ocorrer para representação de algarismo de 10 até 15 e aparecerão como condição irrelevante. BCD 8421 EXCESSO 3 T.A A B C D S3 S2 S1 S0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 0 ¯ ¯ ¯ ¯ 1 0 1 1 ¯ ¯ ¯ ¯ 1 1 0 0 ¯ ¯ ¯ ¯ 1 1 0 1 ¯ ¯ ¯ ¯ 1 1 1 0 ¯ ¯ ¯ ¯ 1 1 1 1 ¯ ¯ ¯ ¯ Para simplificarmos as expressões vamos utilizar o diagrama de Karnaugh. Colégio do Instituto Batista Americano Apostila de Eletrônica Digital I 42 9.7.2 DECODIFICADOR EXCESSO 3 PARA BCD 8421 Notamos que o código EXCESSO 3 os números: 1101, 1110, 1111, 0000, 0001 e 0010, não representam algarismos de 0 a 9, porém são possibilidades de que as quatro entradas podem assumir. Nesses casos podemos notar que a saída para essas possibilidades é irrelevante (¯), visto que, essas não constam no código. EXCESSO 3 BCD 8421 T.A A B C D S3 S2 S1 S0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 2 0 1 0 1 0 0 1 0 3 0 1 1 0 0 0 1 1 4 0 1 1 1 0 1 0 0 5 1 0 0 0 0 1 0 1 6 1 0 0 1 0 1 1 0 7 1 0 1 0 0 1 1 1 8 1 0 1 1 1 0 0 0 9 1 1 0 0 1 0 0 1 10 1 1 0 1 ¯ ¯ ¯ ¯ 11 1 1 1 0 ¯ ¯ ¯ ¯ 12 1 1 1 1 ¯ ¯ ¯ ¯ 13 0 0 0 0 ¯ ¯ ¯ ¯ 14 0 0 0 1 ¯ ¯ ¯ ¯ 15 0 0 1 0 ¯ ¯ ¯ ¯ Colégio do Instituto Batista Americano Apostila de Eletrônica Digital I 43 Para simplificarmos as expressões vamos utilizar o diagrama de Karnaugh. 9.7.3 DECODIFICADOR PARA DISPLAY DE 7 SEGMENTOS DEC. BCD 8421 CÓDIGO PARA 7 SEGMENTOS A B C D a b c d e f g 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 2 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 3 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 4 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 5 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 6 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 7 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 8 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 9 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 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 ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ S3 C C ¯ ¯ ¯ B A A 1 ¯ ¯ ¯ B 1 B D D D S3= AB +ACD S2 C C ¯ ¯ ¯ B A 1 A ¯ ¯ ¯ B 1 1 1 B D D D S2= B D +C D +B.C.D S1 C C ¯ ¯ ¯ B A 1 1 A ¯ ¯ ¯ B 1 1 B D D D S1= C D +C D S0 C C ¯ ¯ ¯ B A 1 1 A 1 ¯ ¯ ¯ B 1 1 B D D D S0= D Colégio do Instituto Batista Americano Apostilade Eletrônica Digital I 44 A figura abaixo representa um display de 7 segmentos, e nos possibilita escrever números decimais de 0 a 9 e alguns outros símbolos, que podem ser letras ou sinais. a C C 1 1 1 B A 1 1 1 A ¯ ¯ ¯ ¯ B 1 1 ¯ ¯ B D D D a = A + C + BD + B D b C C 1 1 1 1 B A 1 1 A ¯ ¯ ¯ ¯ B 1 1 ¯ ¯ B D D D b = B + C D + CD c C C 1 1 1 B A 1 1 1 1 A ¯ ¯ ¯ ¯ B 1 1 ¯ ¯ B D D D c = C + B +D e C C 1 1 B A 1 A ¯ ¯ ¯ ¯ B 1 ¯ ¯ B D D D e = B D + C D d C C 1 1 1 B A 1 1 A ¯ ¯ ¯ ¯ B 1 1 ¯ ¯ B D D D d =A + B D + C B + C D + BC D Colégio do Instituto Batista Americano Apostila de Eletrônica Digital I 45 g C C 1 1 B A 1 1 1 A ¯ ¯ ¯ ¯ B 1 1 ¯ ¯ B D D D g =A + B C+ C D + BC f C C 1 B A 1 1 1 A ¯ ¯ ¯ ¯ B 1 1 ¯ ¯ B D D D f =A + B D + C D + C B
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