ESCOLA DE ENGENHARIA DE PIRACICABA
Fundação Municipal de Ensino de Piracicaba
Curso de Engenharia Mecânica
Turma 1 – Noturno
Portas lógicas básicas
Relatório de eletrônica Industrial
Piracicaba
27/02/2011
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Relatório de portas lógicas, Provas de Engenharia Mecânica
Introdução teórica e prática sobre portas Lógicas
Tipologia: Provas
2011
1 / 12
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ESCOLA DE ENGENHARIA DE PIRACICABA
Fundação Municipal de Ensino de Piracicaba
Curso de Engenharia Mecânica
Turma 1 – Noturno
Portas lógicas básicas
Relatório de eletrônica Industrial
Piracicaba
ESCOLA DE ENGENHARIA DE PIRACICABA
Fundação Municipal de Ensino de Piracicaba
Curso de Engenharia Mecânica
Turma 1 – Noturno
Portas lógicas básicas
Relatório de eletrônica Industrial
Relatório da Aula Prática de Portas lógicas apresentado para avaliação da Disciplina Eletrônica Industrial do 7º semestre do Curso de Engenharia Mecânica da Fundação Municipal de Ensino de Piracicaba sob orientação do Prof. Marco Antônio Bergamaschi
Piracicaba
1.0 Objetivo
Este trabalho tem o objetivo de testar as funções lógicas básicas, implementada através de circuitos integrados.
2.0 Fundamentos teóricos
2.1 – Portas Lógicas
Em qualquer circuito digital a unidade básica construtiva é o elemento denominado porta lógica. Portas lógicas são encontradas desde o nível de integração de larga escala até o nível de integração existente em circuitos integrados digitais mais simples.
2.2 – Variáveis e constantes booleanas
Uma variável booleana e uma quantidade que pode ser igual a 0 ou a 1 e representam o estado de uma tensão variável, ou seu “nível lógico” ,saídas de circuitos lógicos e para manipular variáveis lógicas, com a finalidade de se obter o melhor circuito para uma determinada função lógica. Esta álgebra possui apenas três operações:
- Adição lógica, ou operação OR. Símbolo: (+)
- Multiplicação lógica, ou operação AND. Símbolo: (.)
- Complementação lógica, ou inversão, ou operação NOT. Símbolo: barra sobreposta ( ) Tabela 1: Significados que podem assumir os níveis lógicos
2.3 – Tabelas verdade
A maioria dos circuitos lógicos possui mais de uma entrada, e somente uma saída. A tabela-verdade nos mostra como a saída dos circuitos lógicos responde às combinações dos níveis lógicos de entrada:
Figura 1: Representação da tabela verdade de 2 e 3 entradas
2.4 – Operações Lógicas
2.4.1 – Operações OR
Figura 2: Representação da tabela verdade e símbolo porta OR
A expressão x = A + B deve ser lida como “x é igual a A ou B” As características fundamentais das portas OR e da operação lógica OR são:
- A operação OR resulta em 1 sempre que qualquer variável de entrada for
- A operação OR resulta em 0 apenas quando todas as entradas forem zero. Porta OR com 3 entradas:
2.4.3 – Operação NOT
Figura 5: Representação da tabela verdade e símbolo porta NOT
A expressão x = A deve ser lida como “x é igual a A barrado” ou “x é o complemento de A” ou “x é o inverso de A”. A saída da porta NOT ou inversor é sempre o oposto ao nível lógico da entrada.
2.4.4 – Portas NAND e NOR
Figura 6: Representação das tabelas verdade e símbolos das portas NAND e NOR
2.5 – Circuitos lógicos
Qualquer circuito lógico, por mais complexo que seja, pode ser implementado pelas operações OR, AND e NOT
Figura 7: Exemplos de circuitos
Uma expressão onde existam as operações AND e OR, a operação AND é realizada primeiro, desde que não haja parênteses. Havendo parênteses, a expressão entre eles é realizada primeiro.
A expressão ()BA+ é diferente da expressão ()BA+, a primeira significa que A e B foram somados por uma porta OR cuja saída foi aplicada a uma porta NOT, e a segunda significa que A e B foram invertidos e depois somados por uma porta OR.
2.6 – Avaliação de saída de circuitos lógicos
O nível lógico da saída de um circuito digital pode ser obtido uma vez conhecida a equação boolena:
- Substituir o valor das variáveis dentro da expressão.
- Execute todas as inversões de um único termo.
- Execute as operações entre parênteses.
- Execute as operações AND antes de qualquer operação OR, respeitados os parênteses.
- Se uma expressão estiver “barrada”, execute as operações sob a barra e depois inverta o resultado.
2.7 Circuitos a partir de expressões booleanas
A expressão BCACBACy++= pode ser implementada como a soma (uma porta OR) de três produtos (3 portas AND) com duas inversões (duas portas NOT):
Figura 8: Exemplos de circuitos e expressão booleana
3.0 Descrição da Prática
3.1 Equipamentos e materiais
- Fonte BC
- Jogo de chaves
- Circuitos integrados
- Multímetro
Figura 11: Representação da medição com multímetro Em seguida construir a tabela verdade e identificar a função lógica correspondente.
4.0 Resultados
Pode-se observar os seguintes resultados Para o CI-
Entrada Saída Tensão(v) A 0 1 3, 1 0 0,
CI- Entrada Saída Tensão(v) A B 0 0 0 0, 0 1 0 0, 1 0 0 0, 1 1 1 3,
CI- Entrada Saída Tensão(v) A B 0 0 1 3, 0 1 1 3, 1 0 1 3,
CI-
Entrada Saída Tensão(v) A B 0 0 0 0, 0 1 1 3, 1 0 1 3, 1 1 1 3,
CI- Entrada Saída Tensão(v) A B 0 0 1 3, 0 1 0 0, 1 0 0 0, 1 1 0 0,
CI- 7410 Entrada Saída Tensão(v) A B C 0 0 0 1 2, 0 0 1 1 2, 0 1 0 1 2, 0 1 1 1 3, 1 0 0 1 3, 1 0 1 1 3, 1 1 0 1 3, 1 1 1 0 0,
5.0 Conclusão
Com base na teoria apresentada e analisando os resultados pode-se concluir que: CI-7404 - Porta Lógica NOT CI-7408- Porta Lógica AND CI-7400- Porta Lógica NAND CI-7432- Porta Lógica OR CI-7402- Porta Lógica NOR CI- 7410- Porta Lógica NAND