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Estudo de casos Circuito Lógico Nos primórdios da eletrônica, todos os problemas eram solucionados por meio de sistemas analógicos. Com o avanço da tecnologia, os problemas passaram a ser solucionados pela eletrônica digital os sistemas (computadores, processadores de dados, sistemas de controle, codificadores, decodificadores, etc) empregam um pequeno grupo de circuitos lógicos básicos, que são conhecidos como portas e, ou, não e flip-flop. Com a utilização adequadas dessas portas é possível implementar todas as expressões geradas pela álgebra de Boole. Na álgebra de Boole, há somente dois estados (valores ou símbolos) permitidos dois estado 0 (zero) e estado 1 (um), estado zero representa não, falso, aparelho desligado, ausência de tensão, chave elétrica desligada, etc . O estado um representa sim, verdadeiro, aparelho ligado, presença de tensão, chave ligada, etc. Assim, na álgebra booleana, se representarmos por 0 uma situação, a situação contrária é representada por 1. Portanto, em qualquer bloco (porta ou função) lógico somente esses dois estados (0 ou 1) são permitidos em suas entradas e saídas. Uma variável booleana também só assume um dos dois estados permitidos (0 ou 1). Circuitos são constituídos pela associação de blocos lógicos. Os blocos lógicos são divididos em 7 classes: • E (AND) • OU (OR) • NÃO (NOT) • NE (NAND) • NOU (NOR) • OU EXCLUSIVO (XOR) • NÃO-OU EXCLUSIVO (XNOR) E (AND) Executa a multiplicação (conjunção) booleana de duas ou mais variáveis binárias. Por exemplo, assuma a convenção no circuito: • Chave aberta = 0; Chave fechada = 1 Tabela verdade E (AND) A B S 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 https://pt.wikipedia.org/wiki/Portas_l%C3%B3gicas https://pt.wikipedia.org/wiki/E_(AND) https://pt.wikipedia.org/wiki/OU_(OR) https://pt.wikipedia.org/wiki/N%C3%83O_(NOT) https://pt.wikipedia.org/wiki/NE_(NAND) https://pt.wikipedia.org/wiki/NOU_(NOR) https://pt.wikipedia.org/wiki/XOR https://pt.wikipedia.org/wiki/Porta_XNOR Observando todas as quatro situações possíveis, S só fica 1, quando as chaves A e B estiverem simultaneamente fechadas (A=1 e B=1). Porta logica E (END) É possível estender o conceito de uma porta E para um número qualquer de variáveis de entrada. Nesse caso, temos uma porta E com N entradas e somente uma saída. A saída será 1 somente se as N entradas forem iguais a 1; nos demais casos, a saída será 0. S = A.B.C.D TABELA DE ENTRADA OU (OR) É uma operação lógica entre dois ou mais operandos que resulta em um valor lógico falso se, e somente se, todos os operandos tiverem um valor falso. Tabela verdade OU (OR) 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 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 A B S https://pt.wikipedia.org/wiki/L%C3%B3gica PORTA LÓGICA É possível estender o conceito de uma porta OU para um número qualquer de variáveis de entrada. Nesse caso, temos uma porta OU com N entradas e somente uma saída. A saída será 0 se e somente se as N entradas forem iguais a 0; nos demais casos, a saída será 1. S=A+B+C+D TABELA DE ENTRADA NÂO (NOT). Executa o complemento (negação) de uma variável binária. Se a variável estiver em 0, o resultado da função é 1, se a variável estiver em 1, o resultado da função é 0. Essa função também é chamada de inversora. Tabela verdade NÃO (NOT) 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 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 1 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 1 1 1 1 1 A 𝐴̅ 0 1 PORTA LÓGICA A porta lógica NÃO, ou inversor, é o circuito que executa a função NÃO. O inversor executa a tabela verdade da função NÃO. Se a entrada for 0, a saída será 1; se a entrada for 1, a saída será 0 TABELA DE ENTRADA NE (NAND) O NAND é uma operação lógica binária, através da qual normalmente, os valores de duas proposições produzem um valor falso se e somente se ambos seus operandos forem verdadeiros. Ou seja, o NAND produz um valor verdadeiro se, e somente se pelo menos um de seus operandos for falso. S = (𝐴. 𝐵̅̅ ̅̅ ̅) = 𝐴.𝐵̅̅ ̅̅ ̅ 1 0 A B C D S 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 https://pt.wikipedia.org/wiki/Opera%C3%A7%C3%A3o_bin%C3%A1ria Tabela verdade OU (OR) PORTA LOGÍCA Como a porta E, a porta NÃO E pode ter duas ou mais entradas. Nesse caso, temos uma porta NÃO E com N entradas e somente uma saída. A saída será 0 se e somente se as N entradas forem iguais a 1; nos demais casos, a saída será 1 TABELA DE ENTRADA NOU (NOR) O NOR é um operador booleano lógico que é resultado da negação do operador OR. Então, NOR é verdadeiro se, e somente se, ambos forem falsos. Este conectivo também é conhecido como o conectivo da negação conjunta. S = (𝐴 + 𝐵̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ) = 𝐴 + 𝐵̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ Tabela verdade OU (NOR) A B S 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 A B C D S 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 11 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 https://pt.wikipedia.org/wiki/Porta_OR PORTA LOGÍCA Como a porta OU, a porta NÃO OU pode ter duas ou mais entradas. Nesse caso, temos uma porta NÃO OU com N entradas e somente uma saída. A saída será 1 se e somente se as N entradas forem iguais a 0; nos demais casos, a saída será O. TABELA DE ENTRADA OU EXCLUSIVO (XOR) Ou exclusivo ou disjunção exclusiva é uma operação lógica entre dois operandos que resulta em um valor lógico verdadeiro se e somente se os dois operandos forem diferentes, ou seja, se um for verdadeiro e o outro for falso. S = A ⊕ B Tabela verdade A B S 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 A B C D S 0 0 0 0 1 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 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 https://pt.wikipedia.org/wiki/XOR https://pt.wikipedia.org/wiki/L%C3%B3gica https://pt.wikipedia.org/wiki/Valor_de_verdade https://pt.wikipedia.org/wiki/Se_e_somente_se ou exclusivo (XOR) Porta lógica 1 na saída quando as entradas forem diferentes entre si e 0 caso contrário TABELA DE ENTRADA NÃO-OU EXCLUSIVO (XNOR) A porta lógica NÃO OU EXCLUSIVO (XNOR) utiliza-se do operador de soma lógica, com um círculo e o de inversão. Tem as saídas inversas da operação XOR. A saída é igual a 1 se as entradas forem iguais. A saída é igual a 0 se se as entradas não forem iguais, se uma delas diferirem das outras. S = 𝐴⊕𝐵 A B S 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 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 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 1 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 1 1 1 1 0 https://pt.wikipedia.org/wiki/XOR Tabela verdade NÃO-OU EXCLUSIVO (XNOR) Porta lógica A porta lógica NÃO OU EXCLUSIVO (XNOR) utiliza-se do operador de soma lógica, com um círculo e o de inversão. Tem as saídas inversas da operação XOR. A saída é igual a 1 se as entradas forem iguais. A saída é igual a 0 se se as entradas não forem iguais, se uma delas diferirem das outras. TABELA DE ENTRADA A álgebra booleana pode ser usada para ajudar na análise de um circuito lógico e como expressar matematicamente a operação do circuito. A B S 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1 A B C D S 0 0 0 0 1 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 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 https://www.embarcados.com.br/wp-content/uploads/2015/06/portas-logicas-xor.png https://www.embarcados.com.br/wp-content/uploads/2015/06/portas-logicas-xor.png Referencia https://pt.wikipedia.org/wiki/Circuito_digital#:~:text=Os%20circuitos%20digitais%20ou%20 circuitos,a%20representa%C3%A7%C3%A3o%20de%20valores%20bin%C3%A1rios http://files.ccfacape.webnode.com/200000064-ea54deb4c5/aulaCD04.pdf http://www.bosontreinamentos.com.br/eletronica/eletronica-digital/porta-logica- xor/#:~:text=Porta%20L%C3%B3gica%20XOR%20%E2%80%93%20OU%20Exclusivo,quando%20as% 20entradas%20forem%20iguais. https://pt.wikipedia.org/wiki/Circuito_digital#:~:text=Os%20circuitos%20digitais%20ou%20circuitos,a%20representa%C3%A7%C3%A3o%20de%20valores%20bin%C3%A1rios https://pt.wikipedia.org/wiki/Circuito_digital#:~:text=Os%20circuitos%20digitais%20ou%20circuitos,a%20representa%C3%A7%C3%A3o%20de%20valores%20bin%C3%A1rios http://files.ccfacape.webnode.com/200000064-ea54deb4c5/aulaCD04.pdf
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