Pratica Circuitos Combinacionais

Prática 3 – Circuitos Combinacionais

Nome do autor: Thiago Alves Damasceno do Lago

Afiliação: Engenharia Elétrica - UFPI

E-mail: [e-mail]

Resumo: Nesta pratica o teorema de De Morgan mais uma vez nos ajuda na construção de portas logicas partindo de outras pela simplificação e/ou extensão de expressões lógicas, um pequeno Multiplexador também é montado nesta pratica.

Palavras-chave: portas logicas, De morgan, multiplexador.

Abstract: In this practice De Morgan's theorem once again helps us in the construction of logical gates from others by simplifying and / or extending logical expressions, a small Multiplexer is also assembled in this practice.

Keywords: logic gates, Morgan’s theorem, Multiplexer.

I. OBJETIVOS:

• Utilizar a equivalência de portas lógicas para a implementação de portas XNOR e NOR.

• Obtenção de circuitos lógicos a partir de expressões lógicas.

• Projeto simplificado de circuitos controladores de fluxo de informação.

II. MATERIAL UTILIZADO:

• CI 7400,7404,7408;

• Jumpers

• Módulo de treinamento didático: Kit de Eletrônica Digital XD101.

III. DESENVOLVIMENTO TEÓRICO:

1. A. INTRODUÇÃO:

Circuitos lógicos podem ser usados para a implementação de diversas atividades antes manuais, por exemplo, quando uma bomba de uma caixa d’agua deve ser ligada, de acordo com o nível na caixa d’agua, controle esse que antes era feito manualmente, hoje é facilmente automatizado por sistemas lógicos, também são a base para os microcontroladores e processadores, dispositivos indispensáveis nos dias atuais.

Portas logicas podem ser implementadas a partir de outras, como mostrado na pratica anterior onde uma porta NAND foi construída a partir de uma porta OR e duas NOT’S.

Outro ponto relevante no estudo de portas logicas, são as operações logicas a elas atribuídas em expressões logicas, onde “+” é atribuído a porta OR, “*” é atribuído a porta AND, e “” é atribuído à porta NOT, portando, é intuitivo, ao ler uma expressão logica, leva-la a um circuito, substituindo os operadores por portas, observe o exemplo:[pic 1]

[pic 2]

Substituído os operadores por portas logicas, obtemos o seguinte circuito logico:

[pic 3]

Figura 1.0: circuito (AB+CD).

Dadas essas informações, a prática a seguir visa a obtenção de portas logicas por meio de outras portas lógicas, buscando o circuito equivalência, a obtenção de circuitos lógicos por meio de expressões logicas dadas, além da montagem de um circuito de controle, por meio de portas logicas.

B. MONTAGENS:

Primeira montagem: Obtenção de um circuito lógico a partir de expressão lógica:

1. Descrição do funcionamento:

De acordo com a expressão logica a saída será 1 quando os dois lados do operador “*” forem 1. Levando o circuito ao pé da letra, pode ser tirado o seguinte bloco logico:

[pic 4]

[pic 5]

Figura 2.0:circuito [pic 6]

Porém, o circuito pode ser simplificado por meio do teorema de De Morgan:

[pic 7]

[pic 8]

[pic 9]

[pic 10]

[pic 11]

[pic 12]

Essa é a expressão logica do circuito implementado apenas por portas AND’s e NOT’s. O circuito pode ser simplificado mais ainda, de modo que a saída final seja , a demonstração será feita apenas para fins de prova, o circuito a ser estudado e montado será o da figura 2.1.[pic 13]

[pic 14]

[pic 15]

[pic 16]

[pic 17]

[pic 18]

[pic 19]

1. Diagrama lógico:

[pic 20] 

Figura 2.1 circuito [pic 21]

1. Diagrama elétrico:

[pic 22]

Figura 2.2: Diagrama elétrico da primeira montagem.

1. Tabelas:

TABELA 2.1: TABELA VERDADE DA PRIMEIRA MONTAGEM:

A	B	C	D	[pic 23]
0	0	0	0	1
0	0	0	1	0
0	0	1	0	1
0	0	1	1	0
0	1	0	0	1
0	1	0	1	0
0	1	1	0	1
0	1	1	1	0
1	0	0	0	1
1	0	0	1	0
1	0	1	0	1
1	0	1	1	0
1	1	0	0	1
1	1	0	1	0
1	1	1	0	1
1	1	1	1	0

Tabela 2.1.

Observando a tabela verdade, verificamos que  , ou seja, o circuito todo pode ser substituído por apenas uma porta logica NOT na entrada D, a saída S será a saída da porta NOT.[pic 24]

TABELA 2.2: TABELA DE VERIFICAÇÃO DA PRIMEIRA MONTAGEM: