Portas Lógicas E Datasheets

1.0 – CONCEITOS DE LÓGICA DIGITAL E CIRCUITOS LÓGICOS E GATES

1.1 – PORTAS BÁSICAS

1.2 – OUTROS CIRCUITOS FUNDAMENTAIS

1.3 – DATASHEET: CI – CIRCUITOS INTEGRADOS

LÓGICA BOOLEANA

1.0 – CONCEITOS DE LÓGICA DIGITAL E CIRCUITOS LÓGICOS E GATES

Todos as complexas operações de um computador digital acabam sendo combinações de simples operações aritméticas e lógicas básicas: somar bits, complementar bits (para fazer subtrações), comparar bits, mover bits. Estas operações são fisicamente realizadas por circuitos eletrônicos, chamados circuitos lógicos (ou gates - "portas" lógicas).

Computadores digitais (binários) são construídos com circuitos eletrônicos digitais - as portas lógicas (circuitos lógicos).

Os sistemas lógicos são estudados pela álgebra de chaveamentos (Booleana), um ramo da álgebra moderna ou álgebra de Boole, conceituada pelo matemático inglês George Boole (1815 - 1864). Boole construiu sua lógica a partir de símbolos, representando as expressões por letras e ligando-as através de conectivos símbolos algébricos.

A álgebra de Boole trabalha com apenas duas grandezas: falso ou verdadeiro. As duas grandezas são representadas por 0 (falso) e 1 (verdadeiro).

Nota: nos circuitos lógicos do computador, os sinais binários são representados por níveis de tensão.

a) Operadores Lógicos

Os conectivos ou OPERADORES LÓGICOS ou FUNÇÕES LÓGICAS são:

E (ou AND) - uma sentença é verdadeira SE - e somente se - todos os termos forem verdadeiros.

OU (ou OR) - uma sentença resulta verdadeira se QUALQUER UM dos termos for verdadeiro.

Inversora (ou NOT) - este operador INVERTE um termo.

Os operadores lógicos são representados por:

Simbologia:

____

NOT --> (uma barra horizontal sobre o termo a ser invertido ou negado).

E ------> . (um ponto, como se fosse uma multiplicação)

OU ----> + (o sinal de soma)

b) Tabela Verdade

São tabelas que representam todas as possíveis combinações das variáveis de entrada de uma função, e os seus respectivos valores de saída.

A seguir, apresentamos as funções básicas, e suas representações em tabelas verdade.

AND - FUNÇÃO E

OR - FUNÇÃO OU

Nota: A menos da estranha expressão 1 + 1 = 1, as demais expressões "parecem" a aritmética comum a que estamos acostumados, onde E substitui "vezes" e OU substitui "mais".

FUNÇÃO NOT

Obs.: a inversão em binário funciona como se fizéssemos 1 - A = X. Ou seja, 1 - 0 = 1 e 1 - 1 = 0.

1.1 – PORTAS BÁSICAS

a) Porta NOT (Inversora)

A porta NOT inverte o sinal de entrada (executa a NEGAÇÃO do sinal de entrada), ou seja, se o sinal de entrada for 0 ela produz uma saída 1, se a entrada for 1 ela produz uma saída 0.

b) Porta AND (E)

A porta AND combina dois ou mais sinais de entrada de forma equivalente a um circuito em série, para produzir um único sinal de saída, ou seja, ela produz uma saída 1, se todos os sinais de entrada forem 1; caso qualquer um dos sinais de entrada for 0, a porta AND produzirá um sinal de saída igual a zero.

c) Porta OR (OU)

A porta OR combina dois ou mais sinais de entrada de forma equivalente a um circuito em paralelo, para produzir um único sinal de saída, ou seja, ela produz uma saída 1, se qualquer um dos sinais de entrada for igual a 1; a porta OR produzirá um sinal de saída igual a zero apenas se todos os sinais de entrada forem 0.

1.2 – OUTROS CIRCUITOS FUNDAMENTAIS

a) Porta NAND (E)

A