Livro_Digital_251_Sistemas_Digitais_Microprocessados_Tema_3

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Apresentação
Situação Prática
Circuitos Lógicos
Resolução da 
Situação Prática
Referências 
Bibliográficas
Circuitos Lógicos
Em um primeiro momento, as portas lógicas não parecem fazer muita coisa. 
Entretanto, usando a lógica combinacional para montar circuitos lógicos, isso 
muda. Mas o que é um circuito lógico? Basicamente, é uma combinação de portas 
lógicas usada para a resolução de um problema específico, ou seja, para resolução ou 
implementação de uma tabela verdade.
Flip-Flop RS
Quando você realimenta um conjunto de portas lógicas, adequadamente 
interligadas, ocorre o chamado efeito memória ou efeito flip-flop. Esse efeito 
permite que este conjunto de portas lógicas armazene um valor lógico ao longo 
do tempo. E um flip-flop tipo RS é exatamente este tipo de circuito, como mostra a 
figura a seguir:
 
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Circuitos Lógicos
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Figura 16 – Circuito Flip-Flop
Na prática, não interessa saber como é construído um flip-flop. Além disso, os 
fabricantes encapsulam FFs (abreviação de flip-flop) já montados dentro de CIs, tendo 
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apenas os terminais de trabalho disponíveis nos seus pinos. Por isso, apenas se você 
usa a representação em um único bloco (último desenho da Figura 16) com apenas os 
terminais S, R, Q e Q. A seguir, veja a lista com a função de cada um dos terminais do 
FF tipo RS:
Q – é a saída do FF. 
Q – é a saída complementar do FF. 
Observação: o complementar binário (bit) é o binário inverso. Se a saída Q estiver em nível 
1, então a saída complementar Q estará em nível 0, e vice-versa.
S – é o terminal que coloca saída em nível 1. Vem do inglês Set. 
R – é o terminal que coloca a saída em nível 0. Do inglês Reset. 
Já a tabela verdade para o FF tipo RS fica desta forma: 
 
Figura 17 – Tabela da verdade de um Flip-flop
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A princípio, ela pode parecer um pouco estranha, mas é apenas uma abordagem 
lógica: 
» Se você quer colocar a saída do FF em nível 1 (e consequentemente a saída 
complementar em nível 0), você logicamente colocaria 1 no pino Set e 0 no pino 
Reset. 
» Se você quer colocar a saída em nível 0, basta colocar 0 no pino Set o 1 no pino Reset. 
» Colocando nível 0 nas duas entradas (R e S), você indica que não deseja “setar1” nem 
“resetar2” a saída. Em outras palavras, isso deixa a saída como está, permanecendo 
a condição anterior. Se a saída estava em nível 1, ela permanece em nível 1 quando 
as entradas R e S forem colocadas em nível 0. Se a saída estiver em nível 0, ela 
permanece em nível 0 quando as entradas R e S forem colocadas em nível 0. Como o 
estado anterior tanto pode ser 0 ou 1 na tabela aparece escrito “permanece”. 
» Na última combinação está escrito ilógico, pois não se pode colocar a saída em nível 
lógico 0 e 1 ao mesmo tempo. Na lógica binária isso não é possível.
Acessórios dos Flip-flops
Além dos terminais básicos, os fabricantes também resolveram juntar outras funções 
acessórias aos FFs:
Clear 
Esta entrada tem a função de colocar a saída do flip-flop em nível lógico 0, 
independente das entradas. É um pino prioritário, já que, enquanto ele estiver ativo, as 
outras entradas do FF serão ignoradas.
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Preset 
Esta entrada tem a função de colocar a saída do flip-flop em nível lógico 1, 
independente das entradas. Este também é um pino prioritário e, enquanto ele estiver 
ativo, as outras entradas do FF serão ignoradas. A figura a seguir mostra o símbolo de 
um flip-flop RS com os pinos preset e clear:
 
PRESET
CLEAR
R
S
Q
Q
Figura 18 – Flip-flop com Preset e Clear
Clock
O sinal de clock em um flip-flop faz o papel de um chaveador, garantindo que a leitura 
das entradas seja feita apenas em um determinado momento.
 
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Figura 19 – Flip-flop com sinal de clock
Repare que a entrada de clock do flip-flop é representada por um triângulo. Quando 
esta entrada de clock for sensível à borda de descida, é colocada uma “bolinha” na 
frente da entrada (b). Se não houver esta “bolinha”, então a entrada de clock é sensível 
à borda de subida (a).
Codificadores e Decodificadores
Os circuitos codificadores e decodificadores são os responsáveis por “traduzir” as 
informações de um código para outro. Diversos códigos podem ser utilizados para 
esta conversão, contudo o mais utilizado é o código BCD.
Código BCD 8421
BCD é uma sigla que significa Binary Coded Decimal. Este código é simplesmente o 
código binário que você já aprendeu, com o LSb valendo 1 e o MSb valendo 8. O 8421 do 
nome do código vem exatamente das potências de 2 de cada dígito binário. 
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O que diferencia o BCD8421 dos números binários que você aprendeu é que este 
código tem um número fixo de bits (4). Além disso, ele só representa valores de 0 até 9. 
Qualquer valor em binário acima de 9 é ignorado pelo código.
Codificadores
Codificadores são circuitos que convertem de um código para outro. Ou, do ponto 
de vista da comunicação entre homem e máquina, são circuitos que convertem um 
código que os humanos (você) entendem (decimal) para um código que a máquina 
entende (binário).
Decodificadores
Decodificadores também são circuitos que convertem de um código para outro. Ou, do 
ponto de vista da comunicação entre homem e máquina, são circuitos que convertem 
um código que a máquina entende (binário) para um código que você entende.
Shiff-Register ou Registrador de Deslocamento
Os registradores de deslocamento são os circuitos responsáveis por fazer a conversão 
da informação na forma paralela para informação na forma serial. Ele são formados 
por flip-flops tipo Data (uma configuração dos FF) ligados em cascata. A figura mostra 
um circuito simplificado de um shift-register (registrador de deslocamento) com uma 
palavra de apenas 3 bits.
 
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Referências 
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Entrada Paralela bit = 1
Entrada Paralela bit = 0
Entrada 
Serial
Saída
Serial
Clock para
Transferência
Atenção: Terminais 
sensivéis á borda de 
subida.
Q0
Saída Paralela
Q2 Q3
PR
CL
O
OD
PR
CL
O
OD
PR
CL
O
OD
Figura 20 – Circuito de um registrador de deslocamento
Para compreender o funcionamento do registrador de deslocamento, você irá analisar 
o circuito da figura a seguir.
 
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Figura 21 – Parte do circuito de registrador de deslocamento
O registrador de deslocamento recebe este nome porque os seus bits se deslocam 
entre os seus FFs. E o responsável por este deslocamento, ou transferência da 
informação, de um FF para o próximo é o pulso de clock.
Veja que os bits da “palavra” que foi carregada paralelamente vão se deslocando do 
FF-0 até o FF-2 a cada pulso de clock, ou seja, ela é transferida para a SAÍDA SERIAL 
do registrador de deslocamento, bit a bit. Este circuito está configurado como um 
registrador de deslocamento EP/SS e é um conversor paralelo-serial.
Assista agora à videoaula sobre Circuitos Lógicos.
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Situação Práticapara Exercitar
Você está trabalhando no setor de manutenção de uma empresa metalúrgica.
Foi lhe solicitado implementar um sistema que monitora o estado de dois sensores e 
aciona um cilindro pneumático. A condição lógica que lhe foi passada é que se um dos 
sensores for acionado, o cilindro pneumático será acionado. Caso nenhum sensor, ou 
ambos os sensores sejam acionados, nada deve acontecer.
Para esta aplicação, qual seria a porta lógica ideal para satisfazer a condição lógica?
( ) a) E
( ) b) OU
( ) c) Não E
( ) d) Coincidência
( ) e) OU Exclusiva
Assista agora à videoaula sobre Portas lógicas – Situação Prática.
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Referências Bibliográficas
Se você deseja saber mais sobre Portas lógicas, consulte:
ALL ELETRONICS. Álgebra Booleana para Circuitos Digitais. Youtube, 2014. Disponível 
em: https://www.youtube.com/watch?v=gCYaf3hRGf4 Acesso em: 10 jul 2018.
 ALL ELETRONICS. Mapa de Karnaugh: Circuitos Digitais. Youtube, 2014. Disponível 
em: https://www.youtube.com/watch?v=SI8MkT-HTL8 Acesso em: 10 jul 2018.
CAPUANO, Francisco G.; IDOETA, Ivan V. Elementos de Eletrônica Digital. 41. ed. São 
Paulo: Érica, 2014.
GARCIA, Paulo A.; MARTINI, José S. C. Eletrônica Digital: teoria e laboratório. 2. ed. São 
Paulo: Érica, 2015.
Se você ficou com alguma dúvida, acesse o Fale Conosco e pergunte a um especialista, 
mencionando o assunto: Portas Lógicas.