Eletrônica Digital
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Eletrônica DigitalEletrônica Digital
prof. Victory Fernandesprof. Victory [email protected]
www.tkssoftware.com/victory
Capítulo 02 IDOETA; CAPUANO. Elementos de Eletrônica Digital.
Livros Érica Ltda., 1998.
Portas lógicas
E ou ANDOU ou ORNÃO ou NOTNÃO E, NE ou NANDNÃO OU, NOU ou NOR
Estados
0 e 1Verdadeiro e falsoPortão aberto e fechadoAparelho ligado e desligadoAusência e presença de tensão
EletrônicaE ou AND
Capitulo 02 SD1\Circuitos Portas Logicas\AND.DSN
Tabela VerdadeE ou AND
1 na saída sempre que todas entradas iguais a 1
SimbologiaE ou AND
Y = A.B
SimulaçãoE ou AND
Exemplo em software
resultado := var1 AND var2; Capitulo 02 SD1\Demo Portas Logicas\Portas_Logicas.exe
ProgramaçãoE ou AND
SN74AC08Texas Instruments
Quadruple 2-Input Positive AND Gates Capitulo 01 SD1\CIs Portas Logicas\sn74ac08 - AND.pdf
OU ou OR
Capitulo 02 SD1\Circuitos Portas Logicas\OR.DSN
Tabela VerdadeOU ou OR
1 na saída sempre que pelo menos uma entrada igual a 1
SimbologiaOU ou OR
Y = A + B
SimulaçãoOU ou OR
Exemplo em software
resultado := var1 OR var2; Capitulo 02 SD1\Demo Portas Logicas\Portas_Logicas.exe
ProgramaçãoOU ou OR
SN74AC32Texas Instruments
Quadruple 2-Input Positive OR Gates Capitulo 01 SD1\CIs Portas Logicas\sn74ac32 - OR.pdf
EletrônicaNÃO ou NOT
Capitulo 02 SD1\Circuitos Portas Logicas\NOT.DSN
Tabela VerdadeNÃO ou NOT
Saída igual inverso da entrada
SimbologiaNÃO ou NOT
Y = AY = A`
SimulaçãoNÃO ou NOT
resultado := NOT var1; Capitulo 02 SD1\Demo Portas Logicas\Portas_Logicas.exe
ProgramaçãoNÃO ou NOT
HD74LS04Hitachi
NOT Gates Capitulo 01 SD1\CIs Portas Logicas\HD74LS04.pdf
Exemplo Prático
Problema do Motor de Passo 1
Dados do problema: Um motor de passo de 4 fios pode ser ativado de 3
formas diferentesPasso completo 1Passo completo 2Meio Passo
Seu acionamento pode ser feito via porta paralela do computador que tem 8 bits de saída
Para acionar 2 motores com 4 bits cada utiliza-se todos os 8 bits da porta paralela
Pergunta-se, utilizando o conhecimento de portas NOT, como é possível ativar mais de 2 motores?
Problema do Motor de Passo
Passo completo 1
tempo b1 b2 b3 b4
t1 1 0 0 0
t2 0 1 0 0
t3 0 0 1 0
t4 0 0 0 1
Passo completo 2
tempo b1 b2 b3 b4
t1 1 1 0 0
t2 0 1 1 0
t3 0 0 1 1
t4 1 0 0 1
Meio Passo
tempo b1 b2 b3 b4
t1 1 0 0 0
t2 1 1 0 0
t3 0 1 0 0
t4 0 1 1 0
t5 0 0 1 0
t6 0 0 1 1
t7 0 0 0 1
t8 1 0 0 1
Solução NOT
Passo completo 2
tempo b1 b2 b3 b4
t1 1 1 0 0
t2 0 1 1 0
t3 0 0 1 1
t4 1 0 0 1
Dessa forma utiliza-se apenas 2 bits para cada motor, sendo assim pode-se controlar até 4 motores com os 8 bits disponíveis
Remover para visualizar a solução
tempo M1B1 M1B2 M2B3 M2B4 Decimal?
t1 1 1 1 1
t2 0 1 0 1
t3 0 0 0 0
t4 1 0 1 0
tempo M1B1 M1B2 M1B3 M1B4 M2B1 M2B2 M2B3 M2B4 Decimal?
t1 1 1 0 0 1 1 0 0
t2 0 1 1 0 0 1 1 0
t3 0 0 1 1 0 0 1 1
t4 1 0 0 1 1 0 0 1
Exercício
Implementar um sistema onde o ALARME deve disparar se: O botão de PÂNICO for pressionadoO sistema estando ATIVADO
Alguma PORTA não fechadaAlguma JANELA não fechada
Exercício
Exercício
Sensor de fim de cursoSensor de fim de curso
Sensor mecânico de toque Detectar final de curso Pode ser usado como referência 0 (zero)
Sensor de fim de cursoSensor de fim de cursoNA – Normal AbertoNA – Normal Aberto
Sensor de fim de cursoSensor de fim de cursoNA – Normal AbertoNA – Normal Aberto
Sensor de fim de cursoSensor de fim de cursoNF – Normal FechadoNF – Normal Fechado
Sensor de fim de cursoSensor de fim de cursoNF – Normal FechadoNF – Normal Fechado
EletrônicaNÃO E, NE ou NAND
Capitulo 02 SD1\Circuitos Portas Logicas\NAND.DSN
Tabela VerdadeNÃO E, NE ou NAND
Inverso da função AND
SimbologiaNÃO E, NE ou NAND
Y = (A.B)Y = (A.B)’
SimulaçãoNÃO E ou NAND
resultado := NOT (var1 AND var2); Capitulo 02 SD1\Demo Portas Logicas\Portas_Logicas.exe
ProgramaçãoNÃO E, NE ou NAND
SN74LVC00Texas Instruments
Quadruple 2-Input Positive NAND Gates Capitulo 01 SI1\CIs Portas Logicas\sn74lvc00a - NAND.pdf
EletrônicaNÃO OU, NOU ou NOR
Capitulo 02 SD1\Circuitos Portas Logicas\NOR.DSN
Tabela VerdadeNÃO OU, NOU ou NOR
Inverso da função OU
SimbologiaNÃO OU, NOU ou NOR
Y = (A+B)Y = (A+B)’
SimulaçãoNÃO OU ou NOR
resultado := NOT (var1 OR var2); Capitulo 02 SD1\Demo Portas Logicas\Portas_Logicas.exe
ProgramaçãoNÃO OU, NOU ou NOR
SN74AHC02Texas Instruments
Quadruple 2-Input Positive NOR Gates Capitulo 01 SI1\CIs Portas Logicas\sn74ahc02 - NOR.pdf
Quadro Resumo
Quadro Resumo
Funções Lógicas
Expressões booleanas de CircuitosCircuitos de Expressões booleanasTabela verdade de Expressões booleanasExpressões booleanas de tabela verdade
Expressões booleanas de Circuitos
Qual expressão booleana do seguinte circuito?
Expressões booleanas de Circuitos
Qual expressão booleana do seguinte circuito?S1= A.BS=S1+CLogo S=A.B+C
Expressões booleanas de Circuitos
Qual a expressão booleana do seguinte circuito?
Expressões booleanas de Circuitos
Qual a expressão booleana do seguinte circuito?A.BC’(C.D)’S=A.B+C’+(C.D)’
Circuitos de Expressões booleanas
Qual o circuito para a seguinte expressão booleana?S=((A.B.C) + (A+B) ). C
Circuitos de Expressões booleanas
Qual o circuito para a seguinte expressão booleana?S=(A.B.C) + ((A+B) . C)
Circuitos de Expressões booleanas
Qual o circuito para a seguinte expressão booleana?
Circuitos de Expressões booleanas
Qual o circuito para a seguinte expressão booleana?
Tabela verdade de Expressões booleanas
Qual a tabela verdade da seguinte expressão booleana?S = A’ + B + A.B’.C’
Tabela verdade de Expressões booleanas
Qual a tabela verdade da seguinte expressão booleana?S = A’ + B + A.B’.C’
Primeiro passo é preencher a tabela com os valores possíveis para as entradas
A B C S
Tabela verdade de Expressões booleanas
S = A’ + B + A.B’.C’O que acontece se A = 0?
S = 1 + B + A.B’.C’
A B C S
0 0 0
0 0 1
0 1 0
0 1 1
1 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1
Tabela verdade de Expressões booleanas
S = A’ + B + A.B’.C’O que acontece se B = 1?
S = A + 1 + A.B’.C’
A B C S
0 0 0 1
0 0 1 1
0 1 0 1
0 1 1 1
1 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1
Tabela verdade de Expressões booleanas
S = A’ + B + A.B’.C’O que acontece se B = 1?
S = A + 1 + A.B’.C’
A B C S
0 0 0 1
0 0 1 1
0 1 0 1
0 1 1 1
1 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1
Tabela verdade de Expressões booleanas
S = A’ + B + A.B’.C’Quando o resultado de
A.B’.C’ assume valor 1?
S = A + B + 1
A B C S
0 0 0 1
0 0 1 1
0 1 0 1
0 1 1 1
1 0 0
1 0 1
1 1 0 1
1 1 1 1
Tabela verdade de Expressões booleanas
S = A’ + B + A.B’.C’
A B C S
0 0 0 1
0 0 1 1
0 1 0 1
0 1 1 1
1 0 0 1
1 0 1 0
1 1 0 1
1 1 1 1
Expressões booleanas de tabela verdade
Qual a expressão booleana da seguinte tabela verdade?
A B C S
0 0 0 1
0 0 1 0
0 1 0 1
0 1 1 0
1 0 0 0
1 0 1 0
1 1 0 1
1 1 1 1
Expressões booleanas de tabela verdade
Qual a expressão booleana da seguinte tabela verdade?
Primeiro passo é extrair os casos onde S = 1
A B C S
0 0 0 1
0 0 1 0
0 1 0 1
0 1 1 0
1 0 0 0
1 0 1 0
1 1 0 1
1 1 1 1
Expressões booleanas de tabela verdade
Casos onde S = 1
000 ou 010 ou 110 ou 111
Depois é só montar a expressão usando E entre cada variável e OU entre cada caso
S=A’.B’.C’+A’.B.C’+A.B.C’+A.B.C
Próximo passo é montar o circuito lógico da expressão
A B C S
0 0 0 1
0 0 1 0
0 1 0 1
0 1 1 0
1 0 0 0
1 0 1 0
1 1 0 1
1 1 1 1
Expressões booleanas de tabela verdade
S=A’.B’.C’+A’.B.C’+A.B.C’+A.B.C
A B C S
0 0 0 1
0 0 1 0
0 1 0 1
0 1 1 0
1 0 0 0
1 0 1 0
1 1 0 1
1 1 1 1
Voltando ao exercício
Implementar um sistema onde o ALARME deve disparar se: O botão de PÂNICO for pressionadoO sistema estando ATIVADO e as PORTAS ou
JANELAS não estiverem fechadas
Desta vez implemente os circuitos lógicos com base na montagem da tabela verdade
Expressões booleanas de tabela verdade
Pânico Ativado Portas Janelas Alarme
0 0 0 0
0 0 0 1
0 0 1 0
0 0 1 1
0 1 0 0
0 1 0 1
0 1 1 0
0 1 1 1
1 0 0 0
1 0 0 1
1 0 1 0
1 0 1 1
1 1 0 0
1 1 0 1
1 1 1 0
1 1 1 1
Funções Lógicas
Blocos lógicosOU EXCLUSIVO, EXCLUSIVE OR ou XORNOU EXCLUSIVO, EXCLUSIVE NOR ou XNOR
Equivalência entre blocos
Tabela VerdadeEXCLUSIVE OR ou XOR
1 na saída sempre que as entradas forem diferentes entre si
SimbologiaEXCLUSIVE OR ou XOR
Y = A . B + A . BY = A + B
resultado := var1 XOR var2; Capitulo 02 SD1\Demo Portas Logicas\Portas_Logicas.exe
ProgramaçãoEXCLUSIVE OR ou XOR
SN74AC86Texas Instruments
Quadruple 2-Input Positive XOR Gates Capitulo 01 SD1\CIs Portas Logicas\sn74ac86 - XOR.pdf
SimulaçãoEXCLUSIVE OR ou XOR
Problema XOR
Dados do problema: Qual o formato da onda de saída S?
Tabela VerdadeEXCLUSIVE NOR ou XNOR
1 na saída sempre que as entradas forem iguais entre si
SimbologiaEXCLUSIVE NOR ou XNOR
Y = A . B + A . BY = A . B
Simulação EXCLUSIVE NOR ou XNOR
resultado := (((NOT var1) AND (NOT var2)) OR (var1 AND var2)); Capitulo 02 SD1\Demo Portas Logicas\Portas_Logicas.exe
ProgramaçãoEXCLUSIVE NOR ou XNOR
CD74HC7266Texas Instruments
Quadruple 2-Input XNOR Gates Capitulo 01 SD1\CIs Portas Logicas\cd74hc7266 - XNOR.pdf
Quadro Resumo
Equivalência entre blocos
NOT a partir de porta NANDInversor a partir de porta NORPortas NOR e OU a partir de E, NAND e
NOTPortas NAND e E a partir de OU, NOR e
NOR
Inversor a partir de porta NAND
Como fazer um NOT a partir de um NAND?
?
Inversor a partir de porta NAND
Como fazer um NOT a partir de um NAND?
Inversor a partir de porta NOR
Como fazer um NOT a partir de um NOR?
?
Como fazer um NOT a partir de um NOR?
Inversor a partir de porta NOR
Equivalência entre blocos
O seguintes circuitos são equivalentes entre si? Porque?
Quadro resumo
Dúvidas?
Victory Fernandes E-mail: [email protected] Site: www.tkssoftware.com/victory
Referências Básicas Sistemas digitais: fundamentos e aplicações - 9. ed. /
2007 - Livros - FLOYD, Thomas L. Porto Alegre: Bookman, 2007. 888 p. ISBN 9788560031931 (enc.)
Sistemas digitais : princípios e aplicações - 10 ed. / 2007 - Livros - TOCCI, Ronald J.; WIDMER, Neal S.; MOSS, Gregory L. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2007. 804 p. ISBN 978-85-7605-095-7 (broch.)
Elementos de eletrônica digital - 40. ed / 2008 - Livros - CAPUANO, Francisco Gabriel; IDOETA, Ivan V. (Ivan Valeije). São Paulo: Érica, 2008. 524 p. ISBN 9788571940192 (broch.)
REFERÊNCIAS COMPLEMENTARES: Eletronica digital: curso prático e exercícios / 2004 - Livros - MENDONÇA,
Alexandre; ZELENOVSKY, Ricardo. Rio de Janeiro: MZ, c2004. (569 p.) Introdução aos sistemas digitais / 2000 - Livros - ERCEGOVAC, Milos D.;
LANG, Tomas; MORENO, Jaime H. Porto Alegre, RS: Bookman, 2000. 453 p. ISBN 85-7307-698-4
Verilog HDL: Digital design and modeling / 2007 - Livros - CAVANAGH, Joseph. Flórida: CRC Press, 2007. 900 p. ISBN 9781420051544 (enc.)
Advanced digital design with the verlog HDL / 2002 - Livros - CILETTI, Michael D. New Jersey: Prentice - Hall, 2002. 982 p. ISBN 0130891614 (enc.)
Eletronica digital / 1988 - Livros - Acervo 16196 SZAJNBERG, Mordka. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 1988. 397p.
Eletronica digital : principios e aplicações / 1988 - Livros - MALVINO, Albert Paul. São Paulo: McGraw-Hill, c1988. v.1 (355 p.)
Eletrônica digital / 1982 - Livros - Acervo 53607 TAUB, Herbert; SCHILLING, Donald. São Paulo: McGraw-Hill, 1982. 582 p.