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Universidade Federal de Campina Grande - UFCG Centro de Engenharia Elétrica e Informática - CEEI Departamento de Engenharia Elétrica - DEE Nome: David Costa de Almeida Email: David.almeida@ee.ufcg.edu.br Disciplina: Laboratório de Circuitos Lógicos Professora: Fernanda Cecília Correia Lima Loureiro Experimento 1 Parte B: Equivalência de Portas Lógicas Objetivos Os objetivos deste experimento são: A. O estudo de funções lógicas, de duas ou mais variáveis, cuja implementação pode ser realizada com apenas uma porta lógica ou com a combinação de duas ou mais portas lógicas de duas entradas. Para tanto, é realizada a montagem simultânea e a verificação do funcionamento de circuitos lógicos correspondentes aos seguintes experimentos específicos: • Equivalência de portas lógicas. • Função Detector de Paridade. B. O estudo das identidades lógicas básicas que são utilizadas para fundamentar a equivalência entre circuitos lógicos com a finalidade de se obter uma expressão lógica por meio da interpretação lógica da tabela-verdade. Para tanto, é realizada a montagem simultânea e a verificação do funcionamento de dois circuitos lógicos correspondentes ao seguintes experimento específico: • Equivalência de Circuitos. Equivalência de Circuitos Objetivo Específico Especificação de uma função lógica representada por um diagrama lógico; aplicação do Método de Desenvolvimento Gráfico de Equivalências de modo a obter um diagrama lógico minimizado, e implementação e verificação do funcionamento do circuito lógico correspondente à implementação simultânea desses dois diagramas, de modo a compará-los. Expressão Lógica Observando o diagrama lógico dado na questão: Observando apenas o diagrama lógico é possível obter a seguinte equação: Simplificando: Tabela Verdade: D 𝐶 𝐵 A 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 Circuito AND Figura 1 – Fonte: Própria(2021) Circuito Elétrico Figura 2 – Fonte: Própria(2021) Ambos os circuitos apresentados são o dado no problema, depois de simplificado temos: Figura 3 – Fonte: Própria(2021) Circuito Elétrico Figura 4 – Fonte: Própria(2021) Aplicações Uma das aplicações pode ser como um sistema de segurança, onde há uma verificação se tudo estiver bem (retornando 1) o sistema está bem se algo estiver errado ele realiza uma ação como um alarme ou uma notificação. Função Detector de Paridade Objetivo Específico Especificação, implementação e verificação do funcionamento de uma função lógica de três entradas, para identificar se o número de 1’s de cada palavra é par ou ímpar, ou seja, é um detector de paridade. Expressão Lógica Construindo a tabela verdade: A B C S 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 Utilizando o cálculo de maxtermos para obter a função temos: S = (A^B) ~^ C (Notação de verilog) Circuito detector de paridade Figura 5 – Fonte: Própria (2021). Aplicações Uma das aplicações pode ser para identificar se o número de 1’s de cada palavra é par ou ímpar, de forma que quando a palavra for par está correta e quando for ímpar está incorreta, funcionaria como um filtro que diria quando ocorreu interferência. Implementação de uma Função Lógica Objetivo Específico Implemente uma porta lógica, com 2 variáveis de entrada (A,B) que terá saída (Y) igual 1 sempre que o valor das entradas, na tabela verdade, for menor que 2 (em decimal). A saída (Y) dessa porta deverá ser conectada a outra porta, junto com uma outra entrada C. A saída S, dessa outra porta deve ser igual a 1, sempre que ambos os valores das entradas forem iguais a 0. Implemente o circuito descrito pelo enunciado. Expressão Lógica Construindo a tabela verdade para apenas a primeira porta lógica de saída y: A B Y 0 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 Utilizando o cálculo de minitermos para encontrar a equação lógica, e logo após simplificando: Tabela verdade circuito completo: Y C S 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 Utilizando o cálculo de minitermos para encontrar a equação lógica da tabela: ou ou ainda Circuito Figura 6 – Fonte: Própria (2021) Aplicações Uma das aplicações desse circuito é como um indicador de segurança, como exemplo teríamos 2 chaves onde passa energia, quando ambas desligadas estariam seguro e o sistema não está energizado e quando uma delas ou ambas ligadas indica que o sistema está energizado.
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