Familias logicas

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1. Famílias lógicas 1.1. Introdução

Baseado nos diálogos de Sócrates e Platão, Aristóteles observou que existe uma lei que deve reger a linguagem em uma estrutura lógica para que, independente do conteúdo, esta linguagem leve a verdade. Chegando a primissa de que se A=B e B=C forem verdadeiras, a conclusão de que A=C será necessariamente correta. No século XIX, George Boole sistematizou estateoria de forma algébrica que ganhou o nome de álgebra booleana. A álgebra booleana classifica as informações em dois tipos: Verdadeiras – a qual se atribui o símbolo matemático “1” e falsas – a quais se atribuem o símbolo “0”. A álgebra booleana tem por base três operações: E, OU e NÃO ou em inglês AND, OR e NOT. Essas operações são também chamadas de PORTAS. Uma porta é um circuito digital comuma ou mais tensões de entradas e somente uma tensão de saída. Através da combinação dessas portas podemos construir circuitos que desempenham funções aritméticas com uma estrutura lógica, por esse motivo Malvino (autor de livro de digital) afirma que as portas são freqüentemente chamadas de CIRCUITOS LÓGICOS. Usando técnicas avançadas de fotografia, pode-se produzir circuitos em miniatura sobre asuperfície de um material semicondutor chamado pastilha. Um circuito como esse é chamado de CIRCUITO INTEGRADO, pois componentes como transistores, resistores e diodos, são partes integrantes da pastilha. Uma família digital é um grupo de dispositivos compatíveis com os mesmos níveis lógicos e tensões de alimentação, por isso você pode conectar diretamente a saída de um dispositivo na entrada deoutro se ambos forem da mesma família digital. Para conectar dispositivos de famílias diferentes, geralmente há a necessidade de uma interface entre ambas. As famílias lógicas podem ser classificadas como:         RTL - lógica resistor-transistor (obsoleta) DTL - Lógica diodo-transistor (obsoleta) DCTL - Lógica transistor acoplamento direto TTL - Lógica transistor-transistor (mais popular)ECL - Lógica emissor-acoplado MOS – Semicondutor Oxido de Metal: PMOS - Lógica MOSFETs de canal-p (obsoleta) NMOS - Lógica MOSFETs de canal-n

Figura 1: CMOS - Lógica MOSFETs complementares (mais popular)

1.2.

Características dos circuitos lógicos Níveis Lógicos

1.2.1.

Os circuitos lógicos executam expressões booleanas que por sua vez baseia-se totalmente na lógica e são constituídaspor variáveis que podem assumir somente dois valores (0 e 1) que representam os níveis lógicos ou níveis de tensão. O valor booleano 0 (zero) pode representar qualquer tensão dentro da faixa 0 a 0,8 V; o valor booleano 1 (um) pode representar qualquer tensão dentro da faixa 2 a 5 V; Tensões entre 0,8 V e 2 V são indefinidas e não deveriam ocorrer em circunstâncias normais; Dessa forma, asvariáveis booleanas 0 e 1 não representam efetivamente números, mas sim o estado do nível de tensão de uma variável.

1.2.2.
assim definidos:

Tempo de Propagação

Um sinal lógico sempre sofre retardo em suas passagens de nível lógico através de um circuito TPLH – Tempo de RETARDO ou PROPAGAÇÃO correspondente à passagem de nível lógico para o nível lógico 1 (baixo para alto – como pode serobservado na fig.2). TPHL – Tempo de RETARDO ou PROPAGAÇÃO correspondente à passagem de nível lógico 0 (alto para baixo – como pode ser observado na fig.2). Em geral TPLH e TPHL possuem valores que variam em função das condições e carregamento a que o circuito esta submetido. Tais valores são usados para comparar as velocidades de operações dos circuitos lógicos. O tempo de propagação total de um circuitológico é a soma total dos tempos das portas em série.

Figura 2: tempos de propagação

1.2.3.

Potência Dissipada

Todo circuito integrado necessita de uma certa quantidade de potência para operar, essa potencia é fornecida por uma ou mais tensões da fonte de alimentação conectados aos pinos de alimentação. De um modo geral existe apenas um terminal de alimentação do CI identificado...
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