Prática 1. Portas /lógicas, Trabalhos de Escrever Relatórios

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Prática 01: Portas lógicas.

Nome do autor: Matheus Martins Santos Afiliação do autor: Engenharia Elétrica – UFPI E-mail: [email protected]

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Resumo – Este relatório tem por objetivo estudar o funcionamento e analisar três montagens de circuitos lógicos. A primeira montagem analisa o funcionamento da porta NOR; a segunda montagem tem por objetivo, em seus três modos, implementar circuitos com as portas XOR/XNOR; e a terceira e última montagem verifica o funcionamento de um circuito com portas AND, NOT e OR. Abstract – This report aims to study the operation and analyzes three assemblies of logic circuits. The first assembly examines the operation of the NOR port; the second assembly has, in its three modes, to implement circuits with the XOR / XNOR ports; and the third and final assembly verifies the operation of a circuit with AND, NOT and OR gates.

Keywords – Circuito, funcionamento, AND, OR, NOT, NOR, XOR, XNOR, NAND.

I. Objetivos

• Usar a Lógica e a Álgebra de Boole de 2 valores para modelar sistemas digitais;
• Descrever e implementar as funções lógicas elementares por meio de portas lógicas elementares;
• Construir Tabelas-verdade e tabelas funcionais;
• Construir e utilizar diagramas Lógicos, de Pinos e Elétricos;
• Montar um circuito lógico, testar o seu funcionamento e desmontá-lo, tomando os cuidados necessários; e
• Depurar um circuito que não funcione como esperado. II. Material Utilizado
• CI 7402, CI 7404, CI 7408, CI 7432, CI 7486, CI 74LS02N - Módulo de treinamento didático: Kit de Eletrônica Digital XD III. Resumo A. Introdução A álgebra booleana é utilizada como instrumento de análise e simplificação de sistemas lógicos dentre as operações de diferentes portas logicas e circuitos mais complexos construídos a partir da combinação delas [1]. A álgebra booleana se resume a operações contendo apenas valores de 0 e 1, que correspondem respectivamente a valores verdadeiros e falsos, ou de nível baixo ou alto. Essas operações são feitas a partir de portas lógicas, dentre estas estão as portas AND (E), OR (OU), e NOT (NÃO), que são a base da álgebra booleana, já que, as outras portas NOR, XOR, XNOR e NAND são variações das anteriores.

A porta AND consiste em uma multiplicação logica, onde é necessárias todas as entradas equivalerem a 1, para que a saída tenha nível logico alto. Já na porta OR, é preciso apenas que uma das entradas seja equivalente a 1 para que a saída seja de nível logico alto. A porta NOT serve como um inversor, ou seja, ela inverte qualquer entrada logica no circuito, no caso de a entrada do circuito ser 1, à passa pelo inversor ela passara a ter o valor de 0.

meio da equação 2 como duas portas XOR podem equivaler por apenas uma de três entradas.

(2) b.

Diagrama lógico

c) Diagrama elétrico

Tabela verdade

A B B S = (𝐴⊕𝐵)⊕C 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1

Tabela de Verificação

A B C S = (𝐴⊕𝐵)⊕C 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0

Modo 2. Fazer a entrada C do Modo 1 ser sempre de nível lógico baixo. a. Descrição do funcionamento Para que seja possível na porta XOR, obter a saída de nível logico alto, é preciso que nas suas duas entradas haja valores distintos, ou seja, para a entrada A = 1 e B = 0 a saída S será , o mesmo acontecera se trocarmos o valor de A por B. E caso as entradas A e B tenham valores iguais, 1 e 1 por exemplo a sua saída será de nível logico baixo, ou 0. Para esta montagem foram usadas duas portas XOR, a primeira com duas entradas A e B, e a segunda com uma das entradas sendo a saída da porta anterior e a outra saída sendo o C. Nesse modo, a terceira entrada esta ligada ao ground, o que sempre garantira 0 nesta entrada, garantindo a lógica da porta XOR, segundo a equação 3. (3) b. Diagrama logico Figura 5. Montagem 2 c. Diagrama elétrico

Tabela verdade A B C S = (𝐴⊕𝐵)⊕C

Figura 4. Montagem 2Figura 6. Montagem 2

Tabela de verificação A B C S = (𝐴⊕𝐵)⊕C 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0

Modo 3. Implementar, a partir do mesmo sistema, uma porta XNOR de duas entradas, fazendo C ser sempre de nível lógico alto.

a. Descrição do funcionamento Neste modo, ligaremos a entrada C diretamente no VCC, o que garantira sempre o nível lógico alto. Assim, o circuito terá a lógica correspondente a porta XNOR, como será mostrada na equação 4.

(4) a.

Diagrama lógico b. Diagrama elétrico

Tabela verdade

A B C S = (𝐴⊕𝐵)⊕C

Tabela de verificação

A B C S = (𝐴⊕𝐵)⊕C 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1

Terceira montagem: Verificar um circuito com portas lógicas AND, NOT e OR. a. Descrição do funcionamento Nesse circuito estão sendo usadas três portas logicas, a porta AND, a NOT e a OR. Neste circuito, as entradas A e B são usadas duas vezes para ligar cada uma das portas AND, antes de ser ligada na primeira porta AND, as entradas A e B são negadas pelas portas NOT. Depois de passar pelas portas AND’s, as suas respectivas saídas são ligadas a uma porta OR, que em sua saída obtém se a logica da porta XNOR, conforme a equação 5. (5) b. Diagrama lógico

Figura SEQ FiguraFigura SEQ FiguraFigura SEQ Figura * ARABIC 5. Montagem

VI. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1. TOCCI, Ronald Jr.; WIDNER, Neal, S.; MOSS, Gregory L. Sistemas Digitais. 10ed. Pearson Prentice Hall, 2008. Capítulo 3.