Circuitos Portas Lógicas

Prática 1 – Portas Lógicas

Fernando Ygor Oliveira Silva

Graduando em Engenharia Elétrica - UFPI

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Resumo – A implementação de portas lógicas é de bastante importância no estudo de circuitos digitais. Fazendo a tabela verdade dessas portas, podemos construir circuitos elétricos, digitais e analisar a função da porta lógica através de sua expressão lógica. Vê-se também a importância do uso de determinadas portas para a implementação da lógica de outras portas lógicas.

Palavras-chave— implementação, porta, lógica, circuitos, expressão.

Abstract-  The implementation of logic gates is of great importance in the study of digital circuits. Making a true table, building electrical circuits, digitizing and analyzing a portability function through its logical expression. It is also seen the importance of the use of blocks for the implementation of the logic of other logical gates.

Key Words – implementation, gates, logic, circuits, expression.

1. Objetivo

• Descrever e implementar as funções lógicas elementares por meio de portas lógicas elementares;
• Construir Tabelas verdade e Tabelas funcionais;
• Construir e utilizar diagramas: Lógicos, elétrico e de pinos;
•  Montar um circuito lógico, testar o seu funcionamento e desmontá-lo, tomando os cuidados necessários;
• Depurar um circuito lógico que não funcione como esperado.

1. Material Utilizado

• CI’s :

7402N

7404N

7408N

7486N

1. DESENVOLVIMENTO TEÓRICO

• Introdução

A porta lógica NOR é resultado da negação da porta OR. Assim todo o resultado da tabela verdade da porta OR é investido para se obter a porta NOR. Quando as duas entradas forem 0 a porta NOR apresentará saída 1, que na porta OR apresentaria saída 0. Em todas as outras ocasiões a saída será 0.

A porta lógica XNOR terá valores iguais a 1 quando os valores de entrada forem iguais, e 0 quando os valores das entradas forem diferentes. Facilmente conseguimos implementar um porta XNOR usando somente portas NAND ou NOR.

A porta lógica XOR, também conhecida como OU- EXCLUSIVO, é uma porta em que a saída será 1, sempre que uma das entradas forem 1, ou seja, a saída será verdadeira sempre que umas das entradas forem verdadeiras.

A porta AND somente terá valor 1 se todas as suas entradas forem 1. Essa porta faz uma espécie de multiplicação entre as entradas. Então se a entrada for 0 em qualquer momento, a saída resultará em 0.

A porta lógica OR resultará em 1 sempre que um dos valores da entrada forem 1. Isso porque essa porta faz uma espécie de adição entre as entradas, em que o valor máximo que possa ser é 1. Assim, basta ter o valor 1 no mínimo em uma entrada, que a saída já será 1.

A porta NOT se trata de uma inversora. O valor de saída será sempre o valor oposto da entrada.

Usando associação entre essas portas lógicas, podemos representar a lógica de uma porta através de outras. Esse fato chama-se equivalência entre portas lógicas.

• Montagens

Primeira montagem: Porta NOR de duas entradas

1. Descrição do funcionamento:

Na primeira montagem, analisaremos a porta NOR, que é uma inversora da porta OR. Utilizamos o CI 74LS02N, que representa a porta NOR. Quando as duas chaves estão apagadas, a saída será 1, ou seja, a led irá acender. Nas outras três condições a led não irá acender. Isso se dá pois a porta NOR é uma inversora da OR.

a) Circuito lógico:

[pic 1]

Figura 1 – Diagrama lógico da porta NOR

b) Tabela da Verdade esperada:

A	B	Saída(S)
0	0	1
0	1	0
1	0	0
1	1	0

Tabela 1 – Tabela verdade da NOR

c) Expressão lógica:

S = (A + B)’

2. Diagrama Elétrico:

[pic 2]

Figura 2 – Diagrama elétrico da porta NOR

3.Verificação do Funcionamento:

A	B	Saída(S)
0	0
0	1
1	0
1	1

Tabela 2 – Tabela de verificação da montagem 1

Segunda montagem: Porta XOR/ XNOR

1. Descrição do funcionamento:

 

Nessa montagem, há a implementação das portas XNOR e XOR, se utilizando somente o CI referente a porta XOR. Com a entrada C =  0, verificamos a lógica da porta XOR, com duas entradas, A e B. Com C = 1, verificamos a lógica da porta XNOR com duas entradas, A e B.

a) Circuito lógico:

[pic 3]

Figura 3 – Circuito lógica da porta lógica XOR com 3 entradas

b) Tabela da verdade esperada:

Modo 1: Portas XOR de três entradas A, B, C

A	B	C	Saída(S)
0	0	0	0
0	0	1	1
0	1	0	1
0	1	1	0
1	0	0	1
1	0	1	0
1	1	0	0
1	1	1	1

Tabela 3 – Porta XOR com três entradas

Modo 2: Portas XOR de duas entradas, com C=0

A	B	C	Saída(S)
0	0	0	0
0	1	0	1
1	0	0	1
1	1	0	0

Tabela 4 – Porta XOR de duas entradas com C igual a zero

Modo 3: Portas XNOR de duas entradas, com C=1

A	B	C	Saída
0	0	1	1
0	1	1	0
1	0	1	0
1	1	1	1

Tabela 5 – Porta XNOR de duas entradas com C igual a um

c) Expressão lógica: