Portas logicas

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– Capítulo 4 – Circuitos Lógicos Combinacionais
Prof. Alan Petrônio - www.ppgel.net.br/alan - 2011

Conteúdo
• Simplificação de circuitos lógicos algebricamente
• Projeto circuitos lógicos combinacionais • Mapas de Karnaugh • Portas OR-exclusiva e NOR-exclusiva • Características básicas de CI´s digitais
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Introdução
• Circuitos lógicos combinacionais
– Saída do circuito depende dacombinação na entrada – Não possui memória

• Representação algébrica como SOMA DE PRODUTOS

• Simplificação de circuitos lógicos
– Algébrica x mapa Karnaugh

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Simplificação algébrica de circuitos lógicos
• Tentativa e erro • Experiência do projetista • Nem sempre simplifica circuito

• Passos empregados:
– Expressão original -> soma-de-produtos – soma-de-produtos -> fatoração
4 • Exemplos: 1) Simplifique as expressões: (a) - RST ( R  S  T ) (b) - A B C  A BC  ABC  AB C  AB C (c) - ( B  C )( B  C )  A  B  C 2) Desenho o circuito dado pela expressão e se possível, tente simplificá-lo.

S  AB  C
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3) Simplifique o circuito abaixo:

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Projeto circuitos combinacionais
• Expressão booleana a partir da tabela-verdade
• Procedimento:
1) Interpretaro problema e construir tabela-verdade 2) Escrever o termo AND para cada caso onde a saída é1 3) Escrever a expressão da soma-de-produtos para a saída 4) Simplificar a expressão algébrica, se possível 5) Implementar o circuito da expressão simplificada
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Exemplo: A Figura abaixo mostra um circuito de alarme de automóvel usado para detectar uma determinada condição indesejada. As três chavessão usadas para indicar, respectivamente, o estado da porta do motorista, o da ignição e ao estado dos faróis. Projete um circuito lógico com essas três chaves como entrada, de forma que o alarme seja ativado quando: • Os faróis estão acessos e a ignição está desligada • A porta está aberta e a ignição está ligada

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• Exemplo: Um conversor AD está monitorando o nível de tensão DC de umabateria de 12V. A saída do conversor é um número binário de 4 bits. As saídas do AD são as entradas de um circuito que gerará uma saída em nível alto sempre que a tensão da bateria for maior do que 75% de sua tensão nominal. Projete este circuito lógico.

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•Exemplo: Projete um circuito lógico para implementar a tabela-verdade mostrada abaixo
A
0 0 0 0 1 1 1 1

B
0 0 1 1 0 0 1 1

C
0 1 0 10 1 0 1

S1
1 1 0 1 1 0 1 1

• Mintermos e Maxtermos
A B S S’ Mintermo m1:= m2:= m3:= m4:=
A.B

Maxtermo M1:= M2:= M3:= M4:=
A B
A B

0 0 1
1

0 1 0
1

1 0 1
0

0 1 0
1

A.B A.B
A.B

A B A B

S  A.B  A.B  m1  m3 S  m2  m4
S  m2  m4  m2.m4  M 2.M 4

S  ( A  B ).( A  B )

• Tabela:

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Exemplo: Um certo dispositivo possui 4 canais deentrada por onde deverão entrar sinais que serão amplificados a partir de um único circuito amplificador conforme ilustra a figura. Considerando que estes canais sejam nomeados por A, B, C e D, estabelece-se uma relação de prioridade entre eles onde A > B > C > D. Sensores SA, SB, SC e SD monitoram a presença de sinais nestes canais conforme diagrama. Na presença de um sinal no barramento, o sensorenvia ao circuito um nível alto. A partir destas entradas enviadas, o circuito deve escolher qual das chaves CA, CB, CC ou CD acionar para ligar o canal ao circuito amplificador (o acionamento é feito enviando o nível lógico alto à chave escolhida). O circuito só pode amplificar um sinal de cada vez pois possui somente um amplificador. Projete um circuito que a partir das disposições dos sensoresindicando a presença ou não de sinal nos canais, escolha qual chave que deve ser ligada ao amplificador.

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Mapas de Karnaugh
• • • • Método de mapeamento gráfico (alternativa tabela-verdade) Utilidade prática limitada Melhor simplificação possível Formato mapa Karnaugh (mapa K) – Cada linha tabela-verdade corresponde a 1 quadrado – Quadrados adjacentes difiram de apenas 1 variável

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