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ELETRÔNICA DIGITAL –CONCEITOS
GRANDEZAS ANALÓGICAS E DIGITAIS
Uma grandeza analógica é aquela que apresenta valores contínuos. Uma grandeza digital é aquela que apresenta valores discretos. A maioria daquilo que se pode medir quantitativamente na natureza se encontra na forma analógica.
DÍGITOS BINÁRIOS
Cada um dos dois dígitos de um sistema binário, 1 e 0, é denominado bit, uma contração das palavras binary digit (dígito binário). Em circuitos digitais, dois níveis de tensão diferentes são usados para representar os dois bits. Geralmente, 1 é representado pela tensão maior, a qual chamamos de nível ALTO, e o 0 é representado pelo nível de tensão menor, o nível BAIXO. Grupos de bits (combinação de 1s e 0s), denominados códigos, são usados para representar números, letras, símbolos, instruções e qualquer outro tipo de grupo necessário para uma determinada aplicação.
Níveis Lógicos
As tensões usadas para representar 1 e 0 são denominados níveis lógicos. Teoricamente, um nível de tensão representa um nível ALTO e o outro representa um nível BAIXO. Entretanto, em um circuito digital prático, um nível ALTO pode ser qualquer tensão entre um valor mínimo e um valor máximo especificados. Da mesma forma, um nível BAIXO pode ser qualquer valor de tensão entre um valor mínimo e máximo especificados. Não existe sobre posição entre as faixas aceitáveis para os níveis ALTO e BAIXO
Formas de Onda Digitais
Consistem em níveis de tensão que comutam entre os níveis, ou estados,lógicos ALTO e BAIXO.
O Pulso tem duas bordas: a borda positiva, que ocorre primeiro no instante t0, e uma borda negativa, que ocorre depois no instante t1. Para um pulso positivo, a borda positiva é uma borda de subida e a borda negativa é uma borda de descida.
OPERAÇÕES LÓGICAS BÁSICAS
Diversas proposições, quando combinadas, formam funções proposicionais ou lógicas. Por exemplo, a declaração proposicional “A luz está ligada” será verdadeira se “A lâmpada não está queimada” for verdadeira e se “A chave está ligada” for verdadeira. Portanto, a declaração lógica a seguir pode ser feita: A luz está ligada apenas se a lâmpada não está queimada e a chave está ligada. Nesse exemplo, a primeira declaração é verdadeira apenas se as duas últimas forem verdadeiras.A primeira declaração (“A luz está ligada”) é a proposição básica e as outras duas declarações são as condições das quais a proposição depende.
VISÃO GERAL DAS FUNÇÕES LÓGICAS BÁSICAS
A Função de Comparação: A comparação de magnitude é realizada por um circuito
lógico denominado comparador. Um comparador compara dois números e indica se eles são iguais ou não. Por exemplo, suponha que temos dois números e desejamos saber se eles são iguais ou não e, caso não sejam iguais, qual deles é maior.
As Funções Aritméticas:
Adição: A adição é realizada por um circuito lógico denominado somado .Um somador
soma dois números binários (nas entradas A e B com um carry na entrada Cin) e gera uma soma (∑) e um carry (vai um) de saída (Cout), conforme mostra a Figura 1–20(a). A Figura 1–20(b) ilustra a soma de 3 com 9. Sabemos que a soma é 12; o somador indica esse resultado gerando um 2na saída ‘soma’ e um 1 na saída de carry. Considere que a entrada de carry nesse exemplo seja 0
Subtração: A subtração também é realizada por um circuito lógico. Um subtrator necessita
de três entradas: duas para os números a serem subtraídos e uma para o borrow (empréstimo). As duas saídas são: a saída da diferença e a saída de borrow. Quando, por exemplo, 5 é subtraído de 8 sem borrow na entrada, a diferença é 3 sem borrow na saída.
Multiplicação: A multiplicação é realizada por um circuito lógico denominado
multiplicador. Os números são multiplicados sempre dois de cada vez, assim são necessárias duas entradas. A saída do multiplicador é o produto. Devido a multiplicação ser uma série de adições com deslocamentos nas posições dos produtos parciais, ela pode ser realizada usando um somador associado a outros circuitos.
Divisão: A divisão pode ser realizada por meio de uma série de subtrações, comparações e
deslocamentos, sendo que dessa forma ela pode ser feita usando um somador associado a outros circuitos. São necessárias duas entradas no divisor e as saídas geradas são o quociente e o resto.
A Função de Conversão de Código: Um código é um conjunto de bits organizados em
um padrão único e usado para representar uma informação específica. Um conversor de código converte uma informação codificada de uma forma em uma outra forma de código. Como exemplos disso temos as conversões entre binário e outros códigos, como decimal codificado em binário (BCD – binary coded decimal) e código Gray.
com facilidade sem alterações físicas no hardware ou substituição de componentes. Além disso, um projeto lógico geralmente pode ser implementado mais rápido e com um menor custo com a lógica programável do que com CIs de função fixa.
INSTRUMENTOS DE MEDIÇÃO E TESTE
O Osciloscópio: O osciloscópio é um dos instrumentos mais usados em teste e análise de
defeito em geral. O osciloscópio é basicamente um dispositivo de apresentação gráfica que traça na tela o gráfico de um sinal elétrico.
Outros Instrumentos: A Fonte de Alimentação CC Esse instrumento é indispensável em
qualquer bancada de teste. A fonte de alimentação converte potência ca de uma tomada comum de parede em uma tensão cc regulada. Todos os circuitos digitais necessitam de tensão cc. Muitos circuitos lógicos necessitam de +5 V ou +3,3 V para operarem. A fonte de alimentação é usada para alimentar os circuitos nas etapas de projeto, desenvolvimento e análise de defeito quando o sistema não possui uma fonte de alimentação própria.
APLICAÇÕES EM SISTEMAS DIGITAIS
