ATPS ELETRONICA DIGITAL I

INTRODUÇÃO:

As portas lógicas são componentes básicos da eletrônica digital. Elas são usadas para criar circuitos digitais e até mesmo circuitos integrados complexos. Em eletrônica digital apenas dois niveis são permitidos, “0” e “1”. Zero representa tensão de 0 V, enquanto que “1” representa uma tensão de 5 V no padrão TTL.

Assim as portas lógicas são capazes de realizar diversas operações matematicas,para desenvolvimento da lógica digital.

Famílias lógicas CMOS: A tecnologia MOS é normalmente a preferida para a implementação de circuitos mais complexos, quer por apresentar menores requisitos de área por transístor, quer por apresentar menor consumo.

TTL e CMOS constituíram as alternativas principais durante muitos anos, mas a evolução tecnológica permitiu o aparecimento regular de outras soluções de compromisso entre a velocidade e o consumo:

Em CMOS, temos as variantes HC (high-speed CMOS) e HCT (compatível pino a pino com os TTL).

CMOS significa Complementary Metal Oxide Semiconductor (Semicondutor de Óxido-Metal Complementar), usa tanto FETs canal-N quanto canal-P no mesmo circuito, de forma a aproveitar as vantagens de ambas as famílias lógicas.

As características principais desta família são o reduzido consumo de corrente (baixa potência), alta imunidade a ruídos e uma faixa de alimentação que se estende de 3V a 15V ou 18V dependendo do modelo.

PORTA AND:

Essa porta realiza a operação AND que consiste em uma multiplicação binária de suas duas ou mais entradas (que na prática é a mesma da realizada com números decimais, ao qual você já está acostumado). Caso tenhamos duas entradas e elas sejam iguais a 1 e 1 teremos 1 na saída porque 1 x 1 = 1, para todas as outras possibilidades teremos 0 na saída, já que pelo menos uma das entradas será sempre 0, e quando multiplicamos algo por 0 o resultado é sempre 0 (veja a tabela verdade abaixo).

Porta lógica E (AND)

ANSI IEC Expressão da função

S = A x B

Tabela de verdade da função E

A B S

0 0 0

0 1 0

1 0 0

1 1 1

PORTA OR:

Ao realizar uma operação OR a porta lógica executa uma adição binária de suas duas ou mais entradas. Cuidado ao realizar a soma, pois nesse tipo de adição 1+1 não é igual a 2 (já que o número 2 não existe em um sistema binário), e sim igual a 1. Dessa maneira, em uma porta com duas entradas e com valores 0 e 1 teremos como saída 1, já que 0 + 1 = 1. Somente teremos zero em sua saída quando todas as entradas forem iguais a 0. Em resumo, enquanto houver pelo menos um valor 1 em qualquer uma de suas entradas a saída será sempre 1 (como na tabela verdade logo abaixo).

Porta lógica OU (OR)

ANSI IEC Expressão da função

S = A + B

Tabela de verdade da função OU

A B S

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 1

PORTA NOT:

A porta NOT tem como saída a inversão de sua única entrada, ou seja, se sua entrada for o nível lógico 1, sua saída será 0 e vice versa. Para visualizar todas as possíveis entradas e suas respectivas saídas resultantes, utilizamos uma tabela chamada de tabela verdade. Aqui damos o nome de A para sua entrada e NOT A para a sua saída.

Porta lógica NEGAÇÃO (NOT)

ANSI IEC Expressão da função

A = S

Tabela de verdade da função NEGAÇÃO

A S

1 0

0 1

PORTA XOR:

Ou exclusivo ou disjunção exclusiva, conhecido geralmente por XOR ou por EXOR (também XOU ou EOU), é uma operação lógica entre dois operandos que resulta em um valor lógico verdadeiro se e somente se exatamente um dos operandos possui valor verdadeiro. Pode ser sintetizado como um detector de diferenças entre dois operandos lógicos. A disjunção exclusiva (escrito como , , ou ainda ≠) é uma operação sobre dois ou mais valores lógicos, tipicamente os valores de duas proposições, que produz um valor verdadeiro apenas se a quantidade de operadores verdadeiros for ímpar.

Porta lógica OU EXCLUSIVO (XOR)

ANSI IEC Expressão da função

S = A  B

Tabela de verdade da função OU EXCLUSIVO

A B S

0 0 0