Transcript Capítulo 02
Eletrônica Digital
prof. Victory Fernandes
[email protected]
www.tkssoftware.com/victory
Capítulo 02
IDOETA; CAPUANO. Elementos de Eletrônica Digital.
Livros Érica Ltda., 1998.
Portas lógicas
E ou AND
OU ou OR
NÃO ou NOT
NÃO E, NE ou NAND
NÃO OU, NOU ou NOR
Estados
0 e 1
Verdadeiro e falso
Portão aberto e fechado
Aparelho ligado e desligado
Ausência e presença de tensão
Eletrônica
E ou AND
Capitulo 02 SD1\Circuitos Portas Logicas\AND.DSN
Tabela Verdade
E ou AND
1 na saída sempre que todas entradas
iguais a 1
Simbologia
E ou AND
Y = A.B
Simulação
E ou AND
Exemplo em software
Programação
E ou AND
resultado := var1 AND var2;
Capitulo 02 SD1\Demo Portas Logicas\Portas_Logicas.exe
SN74AC08
Texas Instruments
Quadruple 2-Input Positive AND Gates
Capitulo 01 SD1\CIs Portas Logicas\sn74ac08 - AND.pdf
OU ou OR
Capitulo 02 SD1\Circuitos Portas Logicas\OR.DSN
Tabela Verdade
OU ou OR
1 na saída sempre que pelo menos uma
entrada igual a 1
Simbologia
OU ou OR
Y = A + B
Simulação
OU ou OR
Exemplo em software
Programação
OU ou OR
resultado := var1 OR var2;
Capitulo 02 SD1\Demo Portas Logicas\Portas_Logicas.exe
SN74AC32
Texas Instruments
Quadruple 2-Input Positive OR Gates
Capitulo 01 SD1\CIs Portas Logicas\sn74ac32 - OR.pdf
Eletrônica
NÃO ou NOT
Capitulo 02 SD1\Circuitos Portas Logicas\NOT.DSN
Tabela Verdade
NÃO ou NOT
Saída igual inverso da entrada
Simbologia
NÃO ou NOT
Y = A
Y = A`
Simulação
NÃO ou NOT
Programação
NÃO ou NOT
resultado := NOT var1;
Capitulo 02 SD1\Demo Portas Logicas\Portas_Logicas.exe
HD74LS04
Hitachi
NOT Gates
Capitulo 01 SD1\CIs Portas Logicas\HD74LS04.pdf
Exemplo Prático
Problema do
Motor de Passo 1
Dados do problema:
Um motor de passo de 4 fios pode ser ativado de 3
formas diferentes
Passo completo 1
Passo completo 2
Meio Passo
Seu acionamento pode ser feito via porta paralela do
computador que tem 8 bits de saída
Para acionar 2 motores com 4 bits cada utiliza-se
todos os 8 bits da porta paralela
Pergunta-se, utilizando o conhecimento de portas
NOT, como é possível ativar mais de 2 motores?
Problema do
Motor de Passo
Passo completo 1
tempo
b1
b2
b3
b4
t1
1
0
0
0
t2
0
1
0
0
t3
0
0
1
0
t4
0
0
0
1
Passo completo 2
tempo
b1
b2
b3
b4
t1
1
1
0
0
t2
0
1
1
0
t3
0
0
1
1
t4
1
0
0
1
Meio Passo
tempo
b1
b2
b3
b4
t1
1
0
0
0
t2
1
1
0
0
t3
0
1
0
0
t4
0
1
1
0
t5
0
0
1
0
t6
0
0
1
1
t7
0
0
0
1
t8
1
0
0
1
Solução NOT
Passo completo 2
tempo
b1
b2
b3
b4
t1
1
1
0
0
t2
0
1
1
0
para0 visualizar
a solução
t3 Remover
0
1
1
t4
1
0
0
1
Dessa forma utiliza-se apenas 2 bits para cada motor, sendo assim
pode-se controlar até 4 motores com os 8 bits disponíveis
tempo M1B1 M1B2 M1B3 M1B4 M2B1 M2B2 M2B3 M2B4 Decimal?
t1
1
1
0
0
1
1
0
0
t2
0
1
1
0
0
1
1
0
t3
0
0
1
1
0
0
1
1
t4
1
0
0
1
1
0
0
1
tempo M1B1 M1B2 M2B3 M2B4
t1
1
1
1
1
t2
0
1
0
1
t3
0
0
0
0
t4
1
0
1
0
Decimal?
Exercício
Implementar um sistema onde o ALARME
deve disparar se:
O botão de PÂNICO for pressionado
O sistema estando ATIVADO
Alguma PORTA não fechada
Alguma JANELA não fechada
Exercício
Exercício
Sensor de fim de curso
Sensor mecânico de toque
Detectar final de curso
Pode ser usado como referência 0 (zero)
Sensor de fim de curso
NA – Normal Aberto
Sensor de fim de curso
NA – Normal Aberto
Sensor de fim de curso
NF – Normal Fechado
Sensor de fim de curso
NF – Normal Fechado
Eletrônica
NÃO E, NE ou NAND
Capitulo 02 SD1\Circuitos Portas Logicas\NAND.DSN
Tabela Verdade
NÃO E, NE ou NAND
Inverso da função AND
Simbologia
NÃO E, NE ou NAND
Y = (A.B)
Y = (A.B)’
Simulação
NÃO E ou NAND
Programação
NÃO E, NE ou NAND
resultado := NOT (var1 AND var2);
Capitulo 02 SD1\Demo Portas Logicas\Portas_Logicas.exe
SN74LVC00
Texas Instruments
Quadruple 2-Input Positive NAND Gates
Capitulo 01 SI1\CIs Portas Logicas\sn74lvc00a - NAND.pdf
Eletrônica
NÃO OU, NOU ou NOR
Capitulo 02 SD1\Circuitos Portas Logicas\NOR.DSN
Tabela Verdade
NÃO OU, NOU ou NOR
Inverso da função OU
Simbologia
NÃO OU, NOU ou NOR
Y = (A+B)
Y = (A+B)’
Simulação
NÃO OU ou NOR
Programação
NÃO OU, NOU ou NOR
resultado := NOT (var1 OR var2);
Capitulo 02 SD1\Demo Portas Logicas\Portas_Logicas.exe
SN74AHC02
Texas Instruments
Quadruple 2-Input Positive NOR Gates
Capitulo 01 SI1\CIs Portas Logicas\sn74ahc02 - NOR.pdf
Quadro Resumo
Quadro Resumo
Funções Lógicas
Expressões booleanas de Circuitos
Circuitos de Expressões booleanas
Tabela verdade de Expressões booleanas
Expressões booleanas de tabela verdade
Expressões booleanas de
Circuitos
Qual expressão booleana do seguinte
circuito?
Expressões booleanas de
Circuitos
Qual expressão booleana do seguinte
circuito?
S1= A.B
S=S1+C
Logo S=A.B+C
Expressões booleanas de
Circuitos
Qual a expressão booleana do seguinte
circuito?
Expressões booleanas de
Circuitos
Qual a expressão booleana do seguinte
circuito?
A.B
C’
(C.D)’
S=A.B+C’+(C.D)’
Circuitos de
Expressões booleanas
Qual o circuito para a seguinte expressão
booleana?
S=((A.B.C) + (A+B) ). C
Circuitos de
Expressões booleanas
Qual o circuito para a seguinte expressão
booleana?
S=(A.B.C) + ((A+B) . C)
Circuitos de
Expressões booleanas
Qual o circuito para a seguinte expressão
booleana?
Circuitos de
Expressões booleanas
Qual o circuito para a seguinte expressão
booleana?
Tabela verdade de
Expressões booleanas
Qual a tabela verdade da seguinte
expressão booleana?
S = A’ + B + A.B’.C’
Tabela verdade de
Expressões booleanas
Qual a tabela verdade da seguinte
expressão booleana?
S = A’ + B + A.B’.C’
Primeiro passo é preencher a tabela
com os valores possíveis para as
entradas
A
B
C
S
Tabela verdade de
Expressões booleanas
S = A’ + B + A.B’.C’
O que acontece se A = 0?
S = 1 + B + A.B’.C’
A
B
C
0
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
0
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
S
Tabela verdade de
Expressões booleanas
S = A’ + B + A.B’.C’
O que acontece se B = 1?
S = A + 1 + A.B’.C’
A
B
C
S
0
0
0
1
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
1
1
1
0
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
Tabela verdade de
Expressões booleanas
S = A’ + B + A.B’.C’
O que acontece se B = 1?
S = A + 1 + A.B’.C’
A
B
C
S
0
0
0
1
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
1
1
1
0
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
Tabela verdade de
Expressões booleanas
S = A’ + B + A.B’.C’
Quando o resultado de
A.B’.C’ assume valor 1?
S = A + B + 1
A
B
C
S
0
0
0
1
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
1
1
1
0
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
1
1
Tabela verdade de
Expressões booleanas
S = A’ + B + A.B’.C’
A
B
C
S
0
0
0
1
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
1
1
1
0
0
1
1
0
1
0
1
1
0
1
1
1
1
1
Expressões booleanas de
tabela verdade
Qual a expressão booleana da seguinte tabela
verdade?
A
B
C
S
0
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
1
0
1
1
0
1
0
0
0
1
0
1
0
1
1
0
1
1
1
1
1
Expressões booleanas de
tabela verdade
Qual a expressão booleana da seguinte tabela
verdade?
Primeiro passo é extrair os casos
onde S = 1
A
B
C
S
0
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
1
0
1
1
0
1
0
0
0
1
0
1
0
1
1
0
1
1
1
1
1
Expressões booleanas de
tabela verdade
Casos onde S = 1
000 ou 010 ou 110 ou 111
A
B
C
S
Depois é só montar a expressão usando
E entre cada variável e OU entre cada caso
0
0
0
1
0
0
1
0
S=A’.B’.C’+A’.B.C’+A.B.C’+A.B.C
0
1
0
1
0
1
1
0
1
0
0
0
1
0
1
0
1
1
0
1
1
1
1
1
Próximo passo é montar o circuito lógico da
expressão
Expressões booleanas de
tabela verdade
S=A’.B’.C’+A’.B.C’+A.B.C’+A.B.C
A
B
C
S
0
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
1
0
1
1
0
1
0
0
0
1
0
1
0
1
1
0
1
1
1
1
1
Voltando ao exercício
Implementar um sistema onde o ALARME
deve disparar se:
O botão de PÂNICO for pressionado
O sistema estando ATIVADO e as PORTAS ou
JANELAS não estiverem fechadas
Desta vez implemente os circuitos lógicos com
base na montagem da tabela verdade
Expressões booleanas de
tabela verdade
Pânico
Ativado
Portas
Janelas
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
1
0
0
0
1
1
0
1
0
0
0
1
0
1
0
1
1
0
0
1
1
1
1
0
0
0
1
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
1
1
1
0
0
1
1
0
1
1
1
1
0
1
1
1
1
Alarme
Funções Lógicas
Blocos lógicos
OU EXCLUSIVO, EXCLUSIVE OR ou XOR
NOU EXCLUSIVO, EXCLUSIVE NOR ou XNOR
Equivalência entre blocos
Tabela Verdade
EXCLUSIVE OR ou XOR
1 na saída sempre que as entradas forem
diferentes entre si
Simbologia
EXCLUSIVE OR ou XOR
Y = A . B + A . B
Y = A + B
Programação
EXCLUSIVE OR ou XOR
resultado := var1 XOR var2;
Capitulo 02 SD1\Demo Portas Logicas\Portas_Logicas.exe
SN74AC86
Texas Instruments
Quadruple 2-Input Positive XOR Gates
Capitulo 01 SD1\CIs Portas Logicas\sn74ac86 - XOR.pdf
Simulação
EXCLUSIVE OR ou XOR
Problema XOR
Dados do problema:
Qual o formato da onda de saída S?
Tabela Verdade
EXCLUSIVE NOR ou XNOR
1 na saída sempre que as entradas forem
iguais entre si
Simbologia
EXCLUSIVE NOR ou XNOR
Y = A . B + A . B
Y = A . B
Simulação
EXCLUSIVE NOR ou XNOR
Programação
EXCLUSIVE NOR ou XNOR
resultado := (((NOT var1) AND (NOT
var2)) OR (var1 AND var2));
Capitulo 02 SD1\Demo Portas Logicas\Portas_Logicas.exe
CD74HC7266
Texas Instruments
Quadruple 2-Input XNOR Gates
Capitulo 01 SD1\CIs Portas Logicas\cd74hc7266 - XNOR.pdf
Quadro Resumo
Equivalência entre blocos
NOT a partir de porta NAND
Inversor a partir de porta NOR
Portas NOR e OU a partir de E, NAND e
NOT
Portas NAND e E a partir de OU, NOR e
NOR
Inversor a partir de porta NAND
Como fazer um NOT a partir de um NAND?
?
Inversor a partir de porta NAND
Como fazer um NOT a partir de um NAND?
Inversor a partir de porta NOR
Como fazer um NOT a partir de um NOR?
?
Inversor a partir de porta NOR
Como fazer um NOT a partir de um NOR?
Equivalência entre blocos
O seguintes circuitos são equivalentes entre
si? Porque?
Quadro resumo
Dúvidas?
Victory Fernandes
E-mail: [email protected]
Site: www.tkssoftware.com/victory
Referências Básicas
Sistemas digitais: fundamentos e aplicações - 9. ed. / 2007 - Livros FLOYD, Thomas L. Porto Alegre: Bookman, 2007. 888 p. ISBN 9788560031931
(enc.)
Sistemas digitais : princípios e aplicações - 10 ed. / 2007 - Livros - TOCCI,
Ronald J.; WIDMER, Neal S.; MOSS, Gregory L. São Paulo: Pearson Prentice
Hall, 2007. 804 p. ISBN 978-85-7605-095-7 (broch.)
Elementos de eletrônica digital - 40. ed / 2008 - Livros - CAPUANO,
Francisco Gabriel; IDOETA, Ivan V. (Ivan Valeije). São Paulo: Érica, 2008. 524
p. ISBN 9788571940192 (broch.)
REFERÊNCIAS COMPLEMENTARES:
Eletronica digital: curso prático e exercícios / 2004 - Livros - MENDONÇA,
Alexandre; ZELENOVSKY, Ricardo. Rio de Janeiro: MZ, c2004. (569 p.)
Introdução aos sistemas digitais / 2000 - Livros - ERCEGOVAC, Milos D.;
LANG, Tomas; MORENO, Jaime H. Porto Alegre, RS: Bookman, 2000. 453 p.
ISBN 85-7307-698-4
Verilog HDL: Digital design and modeling / 2007 - Livros - CAVANAGH,
Joseph. Flórida: CRC Press, 2007. 900 p. ISBN 9781420051544 (enc.)
Advanced digital design with the verlog HDL / 2002 - Livros - CILETTI,
Michael D. New Jersey: Prentice - Hall, 2002. 982 p. ISBN 0130891614 (enc.)
Eletronica digital / 1988 - Livros - Acervo 16196 SZAJNBERG, Mordka. Rio de
Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 1988. 397p.
Eletronica digital : principios e aplicações / 1988 - Livros - MALVINO, Albert
Paul. São Paulo: McGraw-Hill, c1988. v.1 (355 p.)
Eletrônica digital / 1982 - Livros - Acervo 53607 TAUB, Herbert; SCHILLING,
Donald. São Paulo: McGraw-Hill, 1982. 582 p.