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Eletrônica Digital Aluna: Jamila- Maria de Souza Abid CPF: 112.546.424-04 Turma: ED 1) Determine as expressões simplificadas para S1, S2, S3 e S4 da tabela a seguir usando Mapa - K. Implemente os circuitos simplificados para S1 e S2 utilizando apenas portas NAND, e para S3 e S4 apenas portas NOR. S1 2) Faça uma simulação com os circuitos gerados para S1 e S3 na questão anterior. Compare a tabela da verdade da simulação com a da questão anterior. Nas respostas você deverá anexar ao menos 4 casos para cada circuito onde é mostrado o estado da entrada e da saída. S1 1º Caso B,C e D desligadas e mesmo assim a lâmpada acende. 2º Caso Quando B, C e D estiverem ligadas, a lâmpada acende. 3º Caso Quando apenas B estiver ligado, a lâmpada acende. 4º Caso Quando B e D estiverem ligadas, a lâmpada estará desligada. Então, comparando os valores das tabelas verdades: B C D S(SIMULAÇÃO) S( QUESTÃO ANTERIOR) 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 Os resultados como esperado deram iguais, então pode-se notar que o uso do Mapa-K além de ajudar na simplificação do circuito ele não altera o próprio circuito, como podemos ver que os resultados permaneceram os mesmos, não alterando o sentido lógico da função. S3 1º Caso Quando B e D estiverem desligadas, a lâmpada acende. 2º Caso Quando B estiver ligada e D estiver desligada, a lâmpada acende. 3º Caso Quando B estiver desligada e D estiver ligada, a lâmpada acende. 4º Caso Quando B e D estiver em ligadas, a lâmpada não acende. B D S(simulação) S(questão anterior) 0 0 1 1 0 1 1 x 1 0 1 x 1 1 0 0 Os resultados existentes deram iguais, e os dois “don´t care” no Mapa-K considerei como 1, então assim como na outra podemos notar que o uso do Mapa-K além de ajudar na simplificação do circuito, não altera o próprio circuito, como podemos ver que os resultados permaneceram os mesmos, não alterando o sentido lógico da função. 3) Utilizando Álgebra de Boole, minimize a expressão a seguir e obtenha a tabela da verdade da expressão reduzida . A seguir, a tabela verdade da função: A B C D S 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 A seguir, a tabela verdade da função: B S 0 0 1 1 4) Pesquise sobre George Boole e seu trabalho. Quais foram suas contribuições? Qual foi o impacto da Álgebra de Boole? Como ela será aplicada na computação quântica? Crie uma dissertação com no mínimo 25 linhas e no máximo 35. George Boole era um inglês e dedicou-se ao estudo da matemática. Ele publicou um livro chamado “ The Mathematical Analysis of Logic” que introduz conceitos de lógica simbólica mostrando que a lógica pode ser representada por equações algébricas. Esse livro foi de fundamental importância para a construção e programação dos computadores eletrônicos, em suma, foi fundamental para o desenvolvimento da eletrônica digital. A álgebra de Boole nada mais é do que estruturas algébricas que captam as propriedades essenciais dos operadores lógicos. Na álgebra de Boole só existem três operações “e”, “ou” e “não”. Essas três funções são as únicas operações necessárias para que seja possível fazer comparações ou ainda as 4 operações aritméticas básicas, além disso, George Boole estabeleceu que no universo só duas situações eram possíveis, e elas são opostas entre si. Por exemplo, ou a lâmpada está acesa ou a lâmpada está apagada não existe a possibilidade da lâmpada estar acesa e apagada ao mesmo tempo. Hoje em dia, todos os computadores usam a álgebra booleana materializada em microchips que por sua vez possuem milhares de interruptores combinados em portas lógicas que dão o resultado em linguagem binária. A álgebra de Boole está presente desde a programação dos videogames até o código dos aplicativos dos programas computacionais utilizados atualmente. A álgebra booleana é onde estão todos os fundamentos da Eletrônica Digital pois, é através dos postulados, teoremas, propriedades e identidades booleanos que podemos simplificar os circuitos lógicos. Tem-se que as variáveis booleanas podem assumir apenas dois valores, 0 ou 1. Sabe-se que na computação clássica, as portas lógicas são implementações físicas de transistores, os quais são acessadas por meio da lógica de booleana. Já na computação quântica parte-se da mesma ideia, da necessidade de algum tipo de porta lógica para manipular nossos dados armazenados nos qubits. A computação quântica como se sabe tem como objetivo revolucionar, aumentar muito a capacidade de cálculos dos computadores. Por isso, a álgebra de Boole está servindo como parâmetro e base para essa nova lógica de programação. Isso se dá porque o computador quântico irá possuir uma mudança no que diz respeito ao suporte físico tendo em vista que a porta quântica obedecerá a mecânica quântica, porém, ainda irá preservar a relação da lógica com a física. Então, é de conhecimento geral que a álgebra de Boole pode resolver problemas de controle, fabricação de produtos instrumentação entre outros. Voltando na história, quando a álgebra booleana foi criada, as máquinas não eram tão modernas a ponto de se conseguir utilizar os seus postulados. E como sabe mesmo com o passar do tempo a álgebra de Boole ainda é muito presente, e ajuda na criação de lógicas futuras, como é o caso da computação quântica.