Baixe Documento: Experimentos com Circuitos Lógicos - UFCG e outras Provas em PDF para Circuitos de Lógica Programável, somente na Docsity!
Universidade Federal de Campina Grande - UFCG Centro de Engenharia Elétrica e Informática - CEEI Departamento de Engenharia Elétrica - DEE Nome: Lucas Martins Bezerra Email: [email protected] Disciplina: Laboratório de Circuitos Lógicos Professora: Fernanda Cecília Correia Lima Loureiro
EXPERIMENTO 03.
1. Objetivo Específico
Realizar a especificação do Conversor de código com entrada X = X2 X X0 e saída Y = Y3 Y2 Y1 Y0. Realizar a implementação do circuito lógico, por meio de: apresentação do bloco lógico, técnicas de simplificação da função para obter o circuito com menor número de portas, diagrama lógico da função simplificada. Realizar a síntese do circuito lógico para a implementação das saídas Y = (Y3, Y2, Y1, Y0) = f (X2, X1, X0) utilizando apenas um tipo de porta (NAND, NOR ou XOR). Não utilizar inversores. E Implementar as saídas Y= (Y3,Y2,Y1,Y0 ) usando o Logisim.
1.1 Tabela verdade
Com a tabela em mãos pode-se obter a expressão lógica através da soma de produtos. Y3 = X2~X1~X0 + X2~X1X0 + X2X1~X0 + X2X1X Y2 = ~X2X1X0 + X2~X1~X0 + X2~X1X0 + X2X1~X Y1 = ~X2X1~X0 + ~X2X1X0 + X2~X1~X0 + X2~X1X Y0 = ~X2~X1X0 + ~X2X1~X0 + ~X2X1X0 + X2~X1~X
1.2 Expressão Lógica
Simplificando as expressões obtidas anteriormente temos: Y3 = X Y2 = ~X2X1X0 + X2~X1 + X2~X Y1 = ~X2X1 + X2~X Y0 = ~X2X0 + ~X2X1 + X2~X1~X
1.3 Circuito I
1 Fonte: Próprio autor Circuito simplificado por meio da álgebra booleana, entretanto foi requisitado o circuito apenas por uma porta. Para transformar esse circuito num composto apenas de Nand faz-se uso do teorema da simplificação, assim obtemos as seguintes expressões: Y3 = x Y2 = ~(~(~x2x1x0)~(x2~x1)~(x2~x0)) Y1 = ~(~(x2~x1)~(~x2x1)) Y0 = ~(~(~x2x0)~(~x2x1)~(x2~x1~x0))
2. Objetivo Específico
Determine a expressão lógica simplificada da saída S do circuito da Figura Construa a tabela-verdade de S em função de A, B, C e D. Programe a função S usando o Logisim.
2.1 Expressão Lógica:
Com este circuito podemos chegar na sua expressão. S = ~((A B + ~(C + D)) (A B + ~(C + D))) Simplificando por meio da álgebra booleana temos: S = ~AD+~AC+~BD+~BC
2.2 Tabela verdade
Com o circuito em mãos e sua expressão lógica podemos chegar na sua tabela verdade com facilidade
2.3 Circuito 2
Circuito simplificado através da soma de produtos e a álgebra booleana.
3.1 Objetivo Específico
Projetar um Jogo simples que deve funcionar da seguinte maneira: Através de chaves (quatro) o jogador (01) vai definir um dígito decimal codificado em binário (de zero a nove). Usar botões do Logisim para simular chaves. Outro jogador (02) vai selecionar um dígito decimal usando uma das entradas X=( X9,X8, X7,X6, X5,X4 X3,X2, X1,X0 ) de um codificador decimal, com entrada de habilitação. Usar portas lógicas para implementar a comparação entre o número armazenado inicialmente nas chaves e o número que fica nas saídas do codificador quando o botão habilitador é liberado. O resultado da comparação deve ser mostrado em um LED. Se o jogador 02 ganhar (ou seja, se o valor escolhido for igual ao selecionado pelo jogador 01) deve acender o LED verde. Caso contrário, deve acender o vermelho. Em seguida é a vez do Jogador 02 escolher um número (dígito decimal). E o jogador 1 deve tentar “adivinhar” o número escolhido pelo Jogador 2. O jogo segue, alternando-se as tentativas, até que um dos jogadores acerte o “palpite” do outro, sendo declarado vencedor.
3.2 Jogador 1.
Para o jogador 1 foi implementado um circuito conversor de binário para decimal com 4 entradas e 10 saídas. Entretanto o circuito converte apenas do 0 ao 9 ,ou seja, entradas posteriores a 1001 são tratadas como inválidas. Entradas inválidas neste circuito possuirá retorno 0 em todas as entradas.
3.4 Jogador 1.
Para o jogador 2 foi implementado um circuito conversor de decimal para binário com 10 entradas e 4 saídas. Cada uma das entradas representa um decimal de 0 a 9. O conversor trabalha apenas do 0 ao 9. Entradas inválidas ( Quando há mais do que uma entrada em alta corrente ) neste circuito possuirá retorno 1 em todas as entradas. Foi escolhido que as entradas inválidas retornassem 1111, pois o jogador 1 seleciona valores até 1001 , assim as entradas inválidas nunca será igualado a uma entrada valida do jogador 1
3.5 Tabela verdade do Jogador 2
O circuito ficou grande demais para conseguir colocar uma imagem aqui, entretanto segue nos anexos do relatório o circuito.
3.6 Comparador
Por fim foi implementado um comparador que recebe 15 entradas, 10 delas o retorno do circuito do segundo jogador, sendo 4 delas o retorno do circuito do primeiro jogador e uma última entrada um botão de ativação do jogo. Inicialmente o comparador sempre retornará 0 caso o botão de inicio esteja desativado. Com o botão de inicio ativado, o comparador vai comparar a saída do primeiro em decimal com a saída do segundo em binário. Caso as duas saídas representem o mesmo número e o botão estiver ligado, retornará 1 na saída em Led significando vitória ao jogador. Caso algum jogador insira alguma entrada inválida com o botão ativo o comparador sinalizará.
3.8 Digrama de blocos do Jogo
