Guia de Experimento - AND com três entradas, XNOR e Comparador de 3 bits

Prévia do material em texto

Universidade Federal de Campina Grande - UFCG
Centro de Engenharia Elétrica e Informática - CEEI
Departamento de Engenharia Elétrica - DEE
Nome: José Victor Farias Souza de Araujo
E-mail: josevictor.araujo@ee.ufcg.edu.br
Disciplina: Laboratório de Circuitos Lógicos
Professora: Fernanda Cecília Correia Lima Loureiro
Experimento 1 - AND com três entradas, XNOR, Comparador de 3 bits
Objetivo Geral
Este experimento dividido em três tópicos respectivamente, consiste no projeto e implementação dos circuitos lógicos específicos para o estudo das operações de AND com três entradas, XNOR e um comparador de números com 3 bits, cada.
Objetivo Específico
1. AND com três entradas. 
2. XNOR. 
3. Um comparador de números com 3 bits, cada.
Expressão Logica 1(AND com três entradas)
Basicamente a expressão logica do AND é genericamente S=A.B.C ou X=X2.X1.X0 para o experimento utilizamos o bit 0(nível baixo) e o bit 1(nível alto), para posteriormente obtermos a tabela verdade
	X2
	X1
	X0
	X
	0
	0
	0
	0
	0
	0
	1
	0
	0
	1
	0
	0
	0
	1
	1
	0
	1
	0
	0
	0
	1
	0
	1
	0
	1
	1
	0
	0
	1
	1
	1
	1
Circuito 1
Figura 1 – Diagrama logico AND com 3 entradas
Fonte: Logisim
Aplicações 1
Pode ser utilizada em diversos circuitos como por exemplo em um circuito em que a porta logica está ligada em serie (3 vezes) com uma lâmpada a mesma só irá acender caso todos estejam fechados (retornando o valor de 1 bit) levando em consideração o circuito fechado
Expressão Logica 2
O XNOR consiste basicamente na junção do XOR com o NOT ou seja o Ou exclusivo com o inversor, evidenciado na expressão genérica S = ~(a ^ b) , sendo conhecida também como a função coincidência, tendo como retorno verdadeiro sempre quando as entradas serem iguais, já as portas NAND retornaram bit 0 quando ambas as entradas forem bit 1 vistas na tabela verdade abaixo respectivamente:
XNOR:					 NAND:
	A
	B
	S
	0
	0
	1
	0
	1
	0
	1
	0
	0
	1
	1
	 1
	A
	B
	S
	0
	0
	1
	0
	1
	1
	1
	0
	1
	1
	1
	0
 
Circuito 2 (Entrada com 1 bit)
Figura 2 – Diagrama logico NAND com Inversor 
Fonte: Logisim
Aplicações 2 
Teoricamente o uso do NAND como componente dinâmico e universal vem da necessidade de usá-lo em substituição de componentes que possivelmente não estão disponíveis, com sua implementação podemos usa-lo em um sistema onde iremos dotar os dois números de bit 1 e 0 como um sinal entre dois dispositivos de gps, em que necessariamente ambos precisam estar sincronizados, ou seja tanto o sinal 1 como o sinal 0 precisam estar interligados para o funcionamento por exemplo de uma rota. 
Expressão Logica 3 
Etapa realizada basicamente com o uso dos circuitos lógicos NAND e Inversor, usando 3 bits no total, sendo usados de forma separada, para que no final através de outro NAND com um inversor possa averiguar se os números postos nos bits são iguais, tendo como expressão logica genérica S=A.B e o inversor como a função diferença, tendo como tabela.
	M2
	M1
	M0
	N2
	N1
	N0
	S
	0
	0
	0
	0
	0
	0
	1
	0
	0
	0
	0
	1
	1
	0
	0
	0
	1
	1
	0
	0
	0
	0
	0
	1
	1
	1
	1
	0
	1
	1
	0
	0
	0
	0
	0
	1
	1
	0
	0
	1
	1
	0
	1
	1
	1
	1
	0
	0
	0
	1
	1
	1
	1
	1
	1
	1
Circuito 3
Figura 3 – Diagrama logico comparador NAND com Inversor 
Fonte: Logisim
Aplicações 3
O comparador de 3 bits basicamente pode ser usado para confirmar ou aceitar uma senha pré-determinada em um conjunto de números possíveis, ou seja, o sistema só irá aceitar (no caso o led acender caso coloque a senha correta onde todos os números são iguais, usando basicamente as portas NAND e NOT para o seu funcionamento.