Relatório Equivalências de Portas Lógicas

Prática 2–Equivalências de Portas Lógicas

20209019780 Igor Luiz -Turma n°2 - 2022.1

Resumo – Práticas com o objetivo de verificar o funcionamento de uma porta XOR implementada com inversores e portas NAND. Elaborar um comparador de magnitude e verificar o funcionamento de uma porta NAND implementada com inversores e uma porta OR.

 

Palavras-chave—portas-lógicas, equivalência, XOR, NAND.

1. Objetivo

• Verificar o funcionamento da porta-lógica XOR;
• Montar circuito equivalente a XOR, com circuitos integrados conhecidos;
• Elaborar comparador de magnitude com portas XOR.
• Montar circuitos equivalentes e tabelas verdade;

1. Material Utilizado

• Kit de Eletrônica Digital;
• 01 CI 7400;
• 01 CI 7404;
• 01 CI 7432;
• 01 CI 74266;
• Fios condutores (5V);

1. DESENVOLVIMENTO TEÓRICO

• Introdução

A função XOR (seu valor é 1 (verdadeiro) se e somente se o valor de apenas uma de suas entradas for 1) ou a sua negação, a função XNOR, pode ser utilizada para construir circuitos comparadores de números binários. Embora a função XOR esteja disponível na forma de circuito integrado, pode ser implementada a partir de funções lógicas elementares, como NEGAÇÃO, AND e OR. Essa declaração pode ser representada simbolicamente por uma expressão lógica que usa o nome das variáveis e os operadores correspondentes aos conectivos lógicos presentes. Ou seja:

[pic 1]

Essa expressão pode ser implementada com dois inversores, duas portas AND e uma porta OR; mas também pode ser implementada apenas com portas NAND (e inversores);

[pic 2]

Essa e outras equivalências entre circuitos lógicos podem ser deduzidos por meio da utilização do Teorema de De Morgan.

Montagem 01

1. Descrição do Funcionamento:

Verificar o funcionamento de uma porta XOR implementada com inversores e portas NAND;  

1. Diagrama lógico:

[pic 3]

 Fig.1: Diagrama com NAND (e inversores) equivalente a XOR;

1. Diagrama Elétrico:

[pic 4]

1. Tabela verdade porta XOR:

A	B	SAÍDA
0	0	0
0	1	1
1	0	1
1	1	0

 Tabela-verdade de verificação de Funcionamento da primeira montagem:

A	B	SAÍDA
0	0
0	1
1	0
1	1

Montagem 02 – Comparador de Magnitude

1. Descrição do Funcionamento:

Projetar um comparador de magnitude para identificar quando dois números binários de três bits cada A(A1,A2,A3) e B(B1,B2,B3) são iguais, ou seja, a saída do circuito deve ser 1 somente quando A=B, ou seja, A1=B1, A2=B2 e A3=B3.

O bloco funcional desse circuito está mostrado na Figura abaixo. Ele é composto por seis entradas e uma saída.

[pic 5]

Para implementar este circuito, inicialmente, utilize apenas portas lógicas XNOR. Em seguida, por meio de equivalências de portas lógicas obtenha o circuito final de modo que sejam empregados os CIs 7486 e CI7402.

1. Diagrama lógico:

[pic 6]

 Fig.2: Diagrama do comparador com portas XNOR;

1. Diagrama Elétrico:

[pic 7]

1. Tabela verdade comparador:

A	B	A2	A1	A0	B2	B1	B0	SAÍDA
0	0	0	0	0	0	0	0	1
1	1	0	0	1	0	0	1	1
2	2	0	1	0	0	1	0	1
3	3	0	1	1	0	1	1	1
4	5	1	0	0	1	0	1	0
6	7	1	1	0	1	1	1	0
0	1	0	0	0	0	0	1	0
5	4	1	0	1	1	0	0	0

 Tabela-verdade de verificação de Funcionamento da segunda montagem:

A	B	A2	A1	A0	B2	B1	B0	SAÍDA
0	0	0	0	0	0	0	0
1	1	0	0	1	0	0	1
2	2	0	1	0	0	1	0
3	3	0	1	1	0	1	1
4	5	1	0	0	1	0	1
6	7	1	1	0	1	1	1
0	1	0	0	0	0	0	1
5	4	1	0	1	1	0	0

Montagem 02 – Porta NAND a partir da porta OR

1. Descrição do Funcionamento:

Verificar o funcionamento de uma porta NAND implementada com inversores e uma porta OR.

1. Diagrama lógico:

[pic 8]

Fig. 1.  Exemplo de Figura.

1. Diagrama Elétrico:

[pic 9]

1. Tabela verdade porta NAND:

A	B	SAÍDA
0	0	1
0	1	1
1	0	1
1	1	0

 Tabela-verdade de verificação de Funcionamento da terceira montagem: