Circuitos combinacional

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3 Circuitos Combinacionais
Os circuitos lógicos dos sistemas digitais podem ser de dois tipos: circuitos combinacionais ou circuitos seqüenciais. Um circuito combinacional é constituído por um conjunto de portas lógicas as quais determinam os valores das saídas diretamente a partir dos valores atuais das entradas. Pode-se dizer que um circuito combinacional realiza uma operação de processamentode informação a qual pode ser especificada por meio de um conjunto de equações Booleanas. No caso, cada combinação de valores de entrada pode ser vista como uma informação diferente e cada conjunto de valores de saída representa o resultado da operação. A figura 3.1 mostra o diagrama de blocos genérico de um circuito combinacional.

n entradas

circuito combinacional

m saídas (m equações Booleanas)

Figura 3.1 - Diagrama genérico de um circuito combinacional. Um circuito seqüencial, por sua vez, emprega elementos de armazenamento denominados latches e flip-flops, além de portas lógicas. Os valores das saídas do circuito dependem dos valores das entradas e dos estados dos latches ou flip-flops utilizados. Como os estados dos latches e flip-flops é função dos valores anteriores dasentradas, diz-se que as saídas de um circuito seqüencial dependem dos valores das entradas e do histórico do próprio circuito. Logo, o comportamento de um circuito seqüencial é especificado pela seqüência temporal das entradas e de seus estados internos. A figura 3.2 esboça um diagrama de blocos genérico para circuitos seqüenciais conhecido como modelo de Mealy. Circuitos seqüenciais serão objetode estudo do próximo capítulo.

3.1 Procedimento para a Análise de um Circuito Combinacional
O objetivo da análise de um circuito combinacional é determinar seu comportamento. Então, dado o diagrama de um circuito, deseja-se encontrar as equações que descrevem suas saídas. Uma vez encontradas tais equações, pode-se obter a tabela verdade, caso esta seja necessária. É importante certificar-seque o circuito é combinacional e não seqüencial. Um modo prático é verificar se existe algum caminho (ou ligação) entre saída e entrada do circuito. Caso não exista, o circuito é combinacional.

Introdução aos Sistemas Digitais (v.2001/1)

José Luís Güntzel e Francisco Assis do Nascimento

3-2

en tra das

saídas

ci rcui to combin acio nal
elementos de memó ria

va riáve is do estadoatua va ri áve is de p ró ximo es tado relógio (clock ) l

Figura 3.2 - Diagrama genérico de um circuito seqüencial segundo o modelo de Mealy. O procedimento básico para se determinarem as equações que descrevem as saídas de um circuito combinacional é o seguinte: 1. dar um nome para as variáveis associadas a cada saída de cada porta do circuito, exceto aquelas saídas que já possuem nome(como por exemplo, as saídas do circuito); 2. a partir da esquerda, e seguindo a ordem de precedência determinada pelas ligações, determinar as equações associadas a cada variável, até que as equações de todas as saídas tenham sido encontradas. Uma vez determinadas as equações das saídas, a montagem da tabela verdade será direta, havendo uma coluna para cada saída. Exemplo 3.1: determinar as equaçõesdas saídas F1 e F2 do circuito que segue. Vamos chamar as variáveis associadas às saídas das portas de T1, T2, T3 etc. Há somente duas portas cujas saídas já tem nome, que são justamente as saídas do circuito: F1 e F2. Listando as equações para essas variáveis, segue: T1= T2= T3= T4= F2= T5= T6= F1=

Introdução aos Sistemas Digitais (v.2001/1)

José Luís Güntzel e Francisco Assis doNascimento

3-3

A B C F1 T3 T1 T2 T5

T4 T6

F2 D

3.2 Procedimento para o Projeto de um Circuito Combinacional
O projeto de um circuito combinacional inicia na especificação do problema e culmina no diagrama do circuito (ou no conjunto de equações que o descrevem). Um procedimento genérico para o projeto envolve os seguintes passos: 1. escolher um símbolo para cada variável de entrada e para...
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