Circuitos Lógicos Combinacionais Aula Prática

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Amadeu Brunelli Castro
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1 Circuitos Lógicos Combinacionais Aula Prática

2 Objetivos 1: Aprendizado da Ferramenta TKgate 2: Construção de circuitos combinacionais complexos 3: Construção de uma ALU básica 2 bits. AND, OR CMP SOMADOR

3 Roteiro Algebra Booleana Portas Lógicas Notações Circuitos Lógicos Combinacionais MUX/DEMUX CODIFICADOR/DECODIFICADOR Circuitos Aritméticos

4 Álgebra de Boole (Revisão?) Nesta álgebra as variáveis assumem somente os valores V ou F (0 ou 1) Tal qual na álgebra convencional na booleana existe também funções Ex.: F(A) = 0, se A=1 1, se A=0 Que função Lógica é esta? Se F(A1,A2,...,An) então F poderá ser descrita por uma tabela com 2 n linhas. Essa tabela é conhecida como tabela verdade.

5 0 Álgebra de Boole (Revisão?) Toda função booleana pode ser implementada como uma soma de produtos. Onde a soma é representa a operação OR e o produto AND. Função Majoritária A B C M ABC ABC ABC ABC ABC ABC Faz-se a soma das linhas que tem saída igual a 1 ou seja: ABC ABC M = ABC + ABC + ABC + ABC

6 Álgebra de Boole (Revisão?) Algortimo para implementar um circuito para qualquer função boleana (Livro Texto, pg 81): 1)Escreva a tabela verdade da função; 2)Providencie inversores para gerar o complemento (inverso) de cada entrada; 3)Desenhe uma porta AND para cada termo que tenha 1 na coluna de resultados; 4)Ligue as portas AND as entradas adequadas; 5)Alimente todas as saídas das portas AND a uma porta OR.

7 Portas Lógicas: Não, Not ou inversão A (Entrada) S (Saída) A Entrada (A) Saída (S)

8 Portas Lógicas: Não, Not ou inversão A (Entrada) S (Saída) A Entrada (A) Saída (S) Chave(A) Lampada(S) 0 1 Desligada Ligada 1 0 Ligada Desligada

9 Portas Lógicas: E ou And: saída será 1 se todas entradas = 1 A B A (Entrada) S (Saída) B (Entrada) PORTA CIRCUITO Entrada (A) Entrada (B) Saída (S) Chave(A) Chave(B) Lampada(S) Desligada Desligada Desligada Desligada Ligada Desligada Ligada Desligada Desligada Ligada Ligada Ligada

10 Portas Lógicas: NAND ou Não-E: saída será 1 se alguma entrada = 1 A A (Entrada) B (Entrada) S (Saída) B PORTA CIRCUITO Entrada (A) Entrada (B) Saída (S) Chave(A) Chave(B) Lampada(S) Desligada Desligada Desligada Desligada Ligada Ligada Ligada Desligada Ligada Ligada Ligada Ligada

11 Portas Lógicas: Não-E ou NAND: Função Derivada Not+And A (Entrada) S (Saída) B (Entrada) A (Entrada) S (Saída) A B B (Entrada) PORTA CIRCUITO Entrada (A) Entrada (B) Saída (S) Chave(A) Chave(B) Lampada(S) Desligada Desligada Ligada Desligada Ligada Ligada Ligada Desligada Ligada Ligada Ligada Desligada

12 Portas Lógicas: Não OU ou NOR: Função Derivada de Não+OU A (Entrada) A B (Entrada) S (Saída) B PORTA CIRCUITO Entrada (A) Entrada (B) Saída (S) Chave(A) Chave(B) Lampada(S) Desligada Desligada Ligada Desligada Ligada Desligada Ligada Desligada Desligada Ligada Ligada Desigada

13 Portas Lógicas: OU-Exclusivo ; Exclusive OR ; XOR A (Entrada) B (Entrada) S (Saída)! Circuito não Encontrado PORTA Entrada (A) Entrada (B) Saída (S) CIRCUITO LÓGICO EQUIVALENTE

14 Portas Lógicas Pratica 1 Conhecendo o TkGate

15 Circuitos Lógicos Combinacionais Feitos a partir de portas lógicas Não possui característica de memória Sua saída depende apenas da entrada Tipos tratados aqui: Multiplexador/Demultiplexador Codificador/Decodificadores Circuitos aritméticos somadores, comparadores, deslocadores

16 Multiplexador (MUX) Seleciona informações de duas ou mais fontes em um único canal. Funcionamento Mux 4 Canais de 2 Bits I00 I01 10 I11 I20 I21 I30 I31 Sel0 Sel1 Out0 Out1 X X Y Y Z Z W W 0 0 X X X X Y Y Z Z W W 0 1 Y Y X X Y Y Z Z W W 1 0 Z Z Entradas I0 a I3 X X Y Y Z Z W W 1 1 W W Seleção MUX Saida (out)

17 Demultiplexador (DEMUX) Distribui informações de uma única entrada para uma das diversas saídas Funcionamento DeMux de 4 saidas de 2 Bits I0 I1 O00 O01 O10 O11 O20 O21 O Sel0 Sel1 X X X X X X - - X X X X X X X X X X 1 1 Entrada I Seleção DEMUX Saidas O0 a O3

18 Decodificador Decodificador n entradas para 2 n saídas I=10 I0 I1 O0 O1 O2 O Decodificador Decodificador O=0100

19 Somadores Meio-somador Somador Completo

20 Deslocadores Se C=0 deslocamento para esquerda Implica em multiplicar por 2 Se C=1 deslocamento para direita Implica em dividir por 2

21 Comparador

22 Leitura Recomendada APOSTILA DE LÓGICA DIGITAL Livro Texto 3.1 e 3.2

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