Relatório do 1º experimento de Circuito Digitais da UnB

Páginas: 9 (2030 palavras) Publicado: 23 de junho de 2013
UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO
CIRCUITOS DIGITAIS

Experimento 01

Objetivos
A meta deste experimento é familiarizar os alunos com os materiais a serem utilizados
durante o curso na montagem de circuitos digitais, tais como a protoboard, o painel digital e
os circuitos integrados. O experimento tem como objetivo também mostrar o funcionamento
lógico e osatrasos de propagação por meio do uso das portas lógicas AND, OR e NOT.

Materiais








Painel digital;
Protoboard;
Ponta lógica;
Fios conectores;
Porta AND (Código 74LS08)
Porta OR (Código 74LS32);
Porta NOT (Código 74LS04).

Introdução
1) Circuitos digitais
Um circuito digital é caracterizado pela utilização de sinais elétricos em apenas dois
valores distintosde tensão para representar a informação. Esse tipo de circuito funciona de
acordo com a lógica binária, isto é, toda informação deve ser representada na forma dos
dígitos zero ou um. A implementação dos circuitos digitais é feita por meio de vários tipos de
portas lógicas, que formam a base para a construção de circuitos digitais dos mais simples aos
mais complexos.
O circuito representado nafigura abaixo apresenta como resposta uma função lógica
dos sinais nas entradas.

Para representar os valores 0 e 1 binários, VA e VB só podem representar dois níveis de
tensão distintos, que valem cerca de 0 V ou 5 V. É possível notar que há dois valores distintos
de saída no ponto de tensão VS:
I) qualquer uma das entradas, VA ou VB, equivalem a 0 V: os diodos permitem a passagem decorrente devido à diferença de potencial entre a tensão de entrada e a tensão V CC, logo a
tensão VS será cerca de 0 V;
II) ambas as entradas equivalem a 5 V: como a diferença de potencial entre a tensão de
entrada e a tensão VCC é nula, não haverá passagem de corrente, portanto VS será equivalente
a 5 V.
Ao montar uma tabela com os possíveis resultados observados, obtém-se:

0

0

0

05

0

5

0

0

5

5

5

É importante observar que as tensões não correspondem exatamente a zero ou cinco
volts, podendo haver pequenas variações. Esse fato, no entanto, não impede a definição dos
dois níveis lógicos distintos, já que os circuitos digitais são imunes a ruídos.
Para interpretar os resultados gerados pelas tensões, existem duas convenções em uso.
Neste curso,será usada a chamada lógica positiva, em que o nível alto de tensão corresponde
ao valor 1 ou verdadeiro e o nível baixo, ao valor 0 ou falso. Segundo essa convenção,
representamos a tabela acima da seguinte maneira:

0

0

0

0

1

0

1

0

0

1

1

1

Desta forma, essa tabela corresponde à tabela-verdade do operador lógico AND.
Assim, podemos concluir que o circuitoapresentado na figura executa a operação AND
segundo a convenção da lógica positiva.
2) Circuitos TTL
Existem diversos tipos de circuitos que executam operações lógicas, porém
utilizaremos circuitos que pertencem à família Transistor-Transistor-Logic ou TTL. Nesses
circuitos, os níveis lógicos de entradas são reconhecidos como 0 quando a tensão aplicada está
entre 0 e 0,8 volts e sãoreconhecidos como 1 quando as tensões estão na faixa de 2,0 a 5,5
volts. Já na saída, qualquer tensão aplicada entre 0 e 0,4 volts representa o nível lógico 0 e
qualquer tensão na faixa de 2,4 a 5,0 volts representa o nível 1. É possível observar, portanto,
que a margem de ruído equivale a 400 mV.
3) Portas AND, OR e NOT
Portas lógicas são dispositivos que recebem um ou mais sinais lógicos de entradae os
operam para produzir um único valor de saída. As operações básicas que existem são AND,
OR e NOT, cujas tabelas-verdade são da seguinte forma:
Tabela 1: AND

0

0

0

0

1

0

1

0

0

1

1

1

Tabela 2: OR

0

0

0

0

1

1

1

0

1

1

1

1

Tabela 3: NOT

S=A
0

1

1

0

Os símbolos usados para representar essas portas...
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