Prarica: Equivalências de portas lógicas

Prática 2 : Equivalências de portas lógicas

Guilherme de moraes prado

Universidade Federal do Piauí- UFPI

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Resumo – Porta XOR tem ampla aplicabilidade, nesse trabalho iremos verificar o seu funcionamento e sua aplicação, também verificaremos graficamente a equivalência das portas lógicas usando a porta NAND para obter AND-OR  .

Palavras chave: CI, equivalência,  portas  lógicas,  circuito lógico, teorema de Morgan.

Abstract- XOR port has wide applicability, in this work we will verify its operation and its application, we will also verify graphically the equivalence of the logic gates using the NAND port to obtain AND-OR..

Key words: CI, equivalence, logic gates, logic circuit, Morgan's theorem.

1. Objetivo

•  Projetar uma função lógica XOR a partir da tabela da verdade;

•  Usar a Tabela da Verdade para avaliar uma função lógica dada por uma expressão

•   Lógica ou por um circuito lógico.

• Usar o Teorema de Morgan para verificar a equivalência de circuitos lógicos;

• Usar a porta XOR para projetar circuitos comparadores;

1. Material Utilizado

Listar os circuitos integrados e demais componentes utilizados incluindo o módulo de treinamento didático. Exemplo:

• Módulo didático: Kit de Eletrônica Digital XD101;

• CI 7486

•  Módulo educacional para montagens.

•  um CI 7400

•  um CI 7402

•  um CI 7404

•  um CI 74LS00N

•  um CI 74LS08N

•  um CI 74LS86N

ResumoIntrodução

A porta XOR (também conhecida como OU EXCLUSIVO) é derivada da porta OR, porém tem suas peculiaridades a porta OR tem como saída 0 quando todas  entradas forem 0, a XOR tem saída 0 quando suas entradas são iguais, ou seja só terá saída 1 quando as entradas forem diferentes. Essa porta pode ser formada pela união de outras portas lógicas como AND,OR,NAND,NOR.

A porta XNOR é a negação da porta XOR ela é bastante utilizada para realizar comparações  se por um lado a XOR só tem saída alta quando as entradas são distintas a XNOR só tem saída quando as entradas são iguais.

Analisando o teorema de Morgan, a porta XOR que pode ser escrita como:

S= A . B + A . B (1)[pic 1][pic 2]

Esse teorema nos ajuda a encontrar a porta XNOR que simplificando fica;

S=A . B + A . B[pic 3][pic 4]

Com esse teorema iremos verificar a equivalência das portas lógicas.

1ª Montagem: Porta XOR a partir de Porta NAND

1. Descrição do Funcionamento:

Utilizando três portas NAND e dois inversores, como esquematizado no diagrama lógico cria-se uma porta OR, tal esquema também é exemplificado no diagrama elétrico com dois inversores e um CI 74LS00N no qual é alimentado por um VCC gerador de tensão, um GROUND de aterramento, chaves de controle e um PROBE de verificação lógica

1. Diagrama Lógico:As chaves S1 e S2 controlam os comandos de entrada( 0 ou 1) e X1 é  PROBE .

Fig. 1.  Diagrama lógico simulando a porta XOR[pic 5]

1. Diagrama Elétrico:

S1 é a chave de comando conectada nas entradas 1A e 2B, enquanto S2 é a chave de comando conectada as entradas 1B e 2B, sendo 3Y a saída e X1 o led indicador de corrente alta.[pic 6]

[pic 7]

Verificação do funcionamento:

A	B	Saída
0	0	0
0	1	1
1	0	1
1	1	0

Tabela 1- Tabela de verificação da 1º montagem.       

A	B	Saída
0	0
0	1
1	0
1	1

Tabela 1 - Tabela de verificação da 1º montagem.

 

2ª Montagem: Comparador de Magnitude

1. Descrição do Funcionamento:

As portas de comparação são as XNOR com isso foram colocadas 3 portas XNOR e duas portas ANDs para testar a saida caso alguma das saidas dê 0 a saida para o led vai ser 0, ou seja, não acende.

1. Diagrama Lógico:

[pic 8][pic 9]

c)         Diagrama Elétrico:                                   

                                        [pic 10]                                                                                                                           

[pic 11]

d) Verificação de funcionamento:

A2	A1	A0	B2	B1	B0	S
0	0	0	0	0	0	1
0	0	1	0	0	1	1
0	1	0	0	1	0	1
0	1	1	0	1	1	1
0	0	0	0	0	1	0
1	0	0	0	0	0	0
0	0	0	0	1	0	0
0	1	0	0	0	0	0

Tabela 3- Tabela de verificação da 2º montagem

A2	A1	A0	B2	B1	B0	S
0	0	0	0	0	0
0	0	1	0	0	1
0	1	0	0	1	0
0	1	1	0	1	1
0	0	0	0	0	1
1	0	0	0	0	0
0	0	0	0	1	0
0	1	0	0	0	0

Tabela 4- Tabela de verificação da 2º montagem

3ª Montagem: Porta NAND a partir de porta OR

a) Descrição do Funcionamento:

Seguido o teorema de Morgan è provado que podemos construir a porta NAND através da OR, Segundo essa teoria [pic 12], com isso é provado a validade desse teorema usando o diagrama lógico com as entrada negadas e um CI 7432 tal esquema tambem é mostrado no diagrama elétrico com o CI 74LS32N no qual é alimentado por um VCC gerador de tensão, um GROUND de aterramento, chaves de controle e um PROBE de verificação lógica