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CIRCUITOS DIGITAIS Aula 06: Equações, teoremas e propriedades da álgebra de Boole AULA 06: EQUAÇÕES, TEOREMAS E PROPRIEDADES DA ÁLGEBRA DE BOOLE Circuitos digitais AULA 05: PORTAS LÓGICAS E ÁLGEBRA DE BOOLE Banco de dados para jogos Descrição algébrica de circuitos lógicos; Avaliação das saídas dos circuitos lógicos; Implementação de circuitos lógicos a partir de expressões booleanas; Propriedades da álgebra booleana; Teorema de Demorgan; Universalidade das portas NAND e NOR; Simbologia alternativa para algumas portas lógicas. Temas AULA 06: EQUAÇÕES, TEOREMAS E PROPRIEDADES DA ÁLGEBRA DE BOOLE Circuitos digitais AULA 05: PORTAS LÓGICAS E ÁLGEBRA DE BOOLE Banco de dados para jogos Descrição algébrica de circuitos lógicos Qualquer circuito lógico pode ser descrito a partir de três operações booleanas básicas: portas AND, OR e INVERSOR. AULA 06: EQUAÇÕES, TEOREMAS E PROPRIEDADES DA ÁLGEBRA DE BOOLE Circuitos digitais AULA 05: PORTAS LÓGICAS E ÁLGEBRA DE BOOLE Banco de dados para jogos 3 Avaliação das saídas dos circuitos lógicos Conhecendo a expressão booleana de saída de um circuito, podemos obter o nível lógico da saída para qualquer conjunto de níveis lógicos de entrada. Exemplo Para a expressão (A.B) + C, atribua A = 1, B = 0 e C = 1. Logo, teremos: (1.0) + 1 0 + 1 1 B. Para a expressão , atribua A = 0, B = 1, C = 1 e D = 1. Logo, teremos: AULA 06: EQUAÇÕES, TEOREMAS E PROPRIEDADES DA ÁLGEBRA DE BOOLE Circuitos digitais AULA 05: PORTAS LÓGICAS E ÁLGEBRA DE BOOLE Banco de dados para jogos 4 Implementação de circuitos lógicos a partir de expressões booleanas Implemente o circuito lógico a partir da seguinte expressão: 1. Fazendo A.C AULA 06: EQUAÇÕES, TEOREMAS E PROPRIEDADES DA ÁLGEBRA DE BOOLE Circuitos digitais AULA 05: PORTAS LÓGICAS E ÁLGEBRA DE BOOLE Banco de dados para jogos 5 Implementação de circuitos lógicos a partir de expressões booleanas Implemente o circuito lógico a partir da seguinte expressão: 2. Fazendo AULA 06: EQUAÇÕES, TEOREMAS E PROPRIEDADES DA ÁLGEBRA DE BOOLE Circuitos digitais AULA 05: PORTAS LÓGICAS E ÁLGEBRA DE BOOLE Banco de dados para jogos 6 Implementação de circuitos lógicos a partir de expressões booleanas Implemente o circuito lógico a partir da seguinte expressão: 3. Fazendo AULA 06: EQUAÇÕES, TEOREMAS E PROPRIEDADES DA ÁLGEBRA DE BOOLE Circuitos digitais AULA 05: PORTAS LÓGICAS E ÁLGEBRA DE BOOLE Banco de dados para jogos 7 Implementação de circuitos lógicos a partir de expressões booleanas Implemente o circuito lógico a partir da seguinte expressão: 4. Implementando a expressão total AULA 06: EQUAÇÕES, TEOREMAS E PROPRIEDADES DA ÁLGEBRA DE BOOLE Circuitos digitais AULA 05: PORTAS LÓGICAS E ÁLGEBRA DE BOOLE Banco de dados para jogos 8 Implementação de circuitos lógicos a partir de expressões booleanas PERGUNTA! Para a expressão anterior, que valores de A, B e C teremos na saída em nível lógico 1? AULA 06: EQUAÇÕES, TEOREMAS E PROPRIEDADES DA ÁLGEBRA DE BOOLE Circuitos digitais AULA 05: PORTAS LÓGICAS E ÁLGEBRA DE BOOLE Banco de dados para jogos 9 Implementação de circuitos lógicos a partir de expressões booleanas Construindo a tabela verdade, teremos: A B C 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 1 1 1 1 1 AULA 06: EQUAÇÕES, TEOREMAS E PROPRIEDADES DA ÁLGEBRA DE BOOLE Circuitos digitais AULA 05: PORTAS LÓGICAS E ÁLGEBRA DE BOOLE Banco de dados para jogos 10 Propriedades da álgebra booleana Os teoremas booleanos são utilizados na simplificação de expressão e de circuitos lógicos. AULA 06: EQUAÇÕES, TEOREMAS E PROPRIEDADES DA ÁLGEBRA DE BOOLE Circuitos digitais AULA 05: PORTAS LÓGICAS E ÁLGEBRA DE BOOLE Banco de dados para jogos 11 Propriedades da álgebra booleana Para mais de uma variável, temos: AULA 06: EQUAÇÕES, TEOREMAS E PROPRIEDADES DA ÁLGEBRA DE BOOLE Circuitos digitais AULA 05: PORTAS LÓGICAS E ÁLGEBRA DE BOOLE Banco de dados para jogos 12 Teorema de Demorgan Este teorema é utilizado na simplificação de circuitos lógicos. AULA 06: EQUAÇÕES, TEOREMAS E PROPRIEDADES DA ÁLGEBRA DE BOOLE Circuitos digitais AULA 05: PORTAS LÓGICAS E ÁLGEBRA DE BOOLE Banco de dados para jogos 13 Universalidade das portas NAND e NOR Qualquer expressão lógica pode ser implementada somente pelo uso das portas do tipo NAND e NOR. NAND NOR AULA 06: EQUAÇÕES, TEOREMAS E PROPRIEDADES DA ÁLGEBRA DE BOOLE Circuitos digitais AULA 05: PORTAS LÓGICAS E ÁLGEBRA DE BOOLE Banco de dados para jogos 14 Universalidade das portas NAND e NOR Qualquer expressão lógica pode ser implementada somente pelo uso das portas do tipo NAND e NOR. NAND NOR AULA 06: EQUAÇÕES, TEOREMAS E PROPRIEDADES DA ÁLGEBRA DE BOOLE Circuitos digitais AULA 05: PORTAS LÓGICAS E ÁLGEBRA DE BOOLE Banco de dados para jogos 15 Universalidade das portas NAND e NOR Exercícios Implemente as funções a seguir usando somente portas NAND de duas entradas. (a) F = AB+CD (b) F = ((𝐴𝐵𝐶+𝐴𝐷")" ) ̅ . E (c) F = A+B+C (d) F = 𝐴 ̅BC+CD (e) F = ("A" 𝐵 ̅ ) ̅.C (f) F = ("((" (𝐴𝐵𝐶) ̅")+D)" ) ̅+E 2. Refaça o exercício anterior usando, agora, somente portas NOR de duas entradas. AULA 06: EQUAÇÕES, TEOREMAS E PROPRIEDADES DA ÁLGEBRA DE BOOLE Circuitos digitais AULA 05: PORTAS LÓGICAS E ÁLGEBRA DE BOOLE Banco de dados para jogos 16 Universalidade das portas NAND e NOR Simbologia alternativa para algumas portas lógicas AULA 06: EQUAÇÕES, TEOREMAS E PROPRIEDADES DA ÁLGEBRA DE BOOLE Circuitos digitais AULA 05: PORTAS LÓGICAS E ÁLGEBRA DE BOOLE Banco de dados para jogos 17 VAMOS AOS PRÓXIMOS PASSOS? Soma de produtos; Mintermo; Produto de somas; Maxtermo; Projetos combinacionais pela tabela-verdade. AVANCE PARA FINALIZAR A APRESENTAÇÃO. AULA 06: EQUAÇÕES, TEOREMAS E PROPRIEDADES DA ÁLGEBRA DE BOOLE Circuitos digitais AULA 05: PORTAS LÓGICAS E ÁLGEBRA DE BOOLE Banco de dados para jogos ) ( . . D A C B A x + = 0 0 . 1 1 . 1 1 . 1 . 1 . 1 ) 1 0 ( 1 . 1 . 0 = = = = + = x x x x x C B A C B C A x . . . . + + = C B . C B A . . C B A C B C A x . . . . + + = x y y x + = + Þ x y y x . . = Þ z y x z y x z y x + + = + + = + + Þ ) ( ) ( z y x z y x z y x . . ). . 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