Circuitos combinacionais

Transcrição

1 Eletrônica digital I Circuitos combinacionais Slide 4 Nielsen C. Damasceno

2 Circuitos combinacionais É aquele que executa uma expressão booleana através da interligação de várias portas lógicas existentes, sendo que a saída depende única e exclusivamente das entradas.

3 Expressões lógicas Como foi visto, a função AND é representada por um ponto. Por isso, a função AND é referida como produto. A função OR é representada por um sinal de soma. As expressões podem ser escritas de duas formas

4 Circuito com chaves Dado o circuito a seguir, qual é a expressão lógica que descreve seu funcionamento? Considere 1 como lâmpada acesa e 1 com a chave fechada.

5 Acionamento de alarmes Em um processo químico, pode ser desejável que um alarme seja ativado toda vez que a temperatura do processo exceder um valor máximo ou sempre que a pressão estiver acima de um certo limite.

6 Resistores Pull Down O Circuito vai funcionar corretamente?

7 Resistores Pull Down

8 Resistores Pull Down e Up O Circuito vai funcionar corretamente?

9 Resistores Pull Down e Up O Circuito vê a porta como uma capacitância

10 Resistores Pull Up VCC R1 1k U1 D1 NOT LED-GREEN

11 Resistores Pull Up

12 Sensor de Carro Um carro possui 3 sensores: Nas portas: quando alguma porta estiver aberta, esse sensor envia nível lógico alto; Na ignição: quando a ignição está ligada, este sensor envia nível lógico alto; Nos faróis: quando algum farol está ligado, esse sensor envia 1. Projete um circuito lógico que faça acionar uma luz vermelha no painel do carro sempre que: 1. As portas estiverem abertas com a ignição acionada; 2. Os faróis estiverem acessos com a ignição desligada.

13 Sensor de Carro Determinar as entradas e saídas. Entradas: envia as informações para o circuito. Saídas: O dispositivo que recebe informação do circuito. Entradas Sensores Circuito digital Saída

14 Sensor de Carro Projete a tabela verdade. MSB LSB A (Farol) B (Ignição) C (Portas) Y (Led)

15 Sensor de Carro Escreva a expressão lógica. Utilizando a soma dos produtos Y = A.B.C + A.B.C + A.B.C + A.B.C Implemente o circuito combinacional.

16 Sensor de Carro Escreva a expressão lógica. Utilizando produto da soma (saída igual a zero) Y = (A+B+C). (A+B+C ). (A+B +C). (A +B +C) Implemente o circuito combinacional.

17 Controle de bombeamento

18 Controle de bombeamento Os sensores de nível alto (H) e de nível baixo (L) são utilizados para determinar o acionamento da bomba e do alarme. H=L=0, sensor desacionado, ou seja, a água está abaixo dele. H=L=1, sensor acionado, ou seja, a água esta sobre ou acima dele. A bomba deve ser acionada sempre que o nível da água da caixa estiver abaixo do sensor H. Se o nível da água ficar abaixo do nível do sensor L, o alarme deve ser acionado até que o nível da água suba acima de L.

19 Controle de bombeamento Resolução: Determine as entradas e saídas. Monte a tabela-verdade. Escreva a expressão lógica Implemente o circuito combinacional

20 Controle de bombeamento Resolução: Determine as entradas e saídas. Monte a tabela-verdade. Escreva a expressão lógica Implemente o circuito combinacional

21 Implementação de circuito combinacional Expressão booleana: S = X + Y. Z

22 Implementação de circuito combinacional Expressão booleana:.( )

23 Função lógica a partir do circuito combinacional

24 Função lógica a partir do circuito combinacional

25 Função lógica a partir do circuito combinacional

26 Tabela-verdade a partir do circuito combinacional

27 Tabela-verdade a partir do circuito combinacional

28 Aplicações de circuito combinacional Resolução: Entender o problema. Determinar todas as variáveis de entrada e saída. Montar a tabela-verdade. Obter a expressão booleana. Implementar o circuito combinacional

29 Controle de temperatura de uma estufa Uma estufa deve manter a temperatura interna sempre na faixa entre 15ºC e 20ºC controlada automaticamente por um sistema de controle digital. Foram instalados internamente dois sensores de temperatura que fornecem níveis lógicos 0 e 1. T1 = 1 para temperatura 15º C. T2 = 1 para temperatura 20º C.

30 Controle de temperatura de uma estufa Projetar um circuito combinacional para fazer o controle da temperatura desta estufa através do acionamento de um aquecedor A ou um resfriador R sempre que a temperatura interna cair abaixo de 15º C ou subir acima de 20º C.

31 Controle de temperatura de uma estufa Solução:

32 Controle de temperatura de uma estufa Solução:

33 Controle de temperatura de uma estufa Solução:

34 Máquina de usinagem Em uma máquina de usinagem, um sinal de parada (P) é gerado para interromper a operação da máquina e gerar um sinal de alarme (S), toda vez que uma das seguintes situações ocorrer: A esteira de alimentação de peças estiver vazia. Um atolamento de peças na esteira, indicado pelo acionamento simultâneo dos dois sensores de presença de peças (Q e R).

35 Máquina de usinagem A presença de peça na esteira de alimentação é indicada por um nível ALTO do sensor P. Os sensores Q e R são ativados em nível ALTO, simultaneamente, sempre que as peças estiverem atoladas na esteira. Projete um circuito digital que gere um sinal de saída S, em nível ALTO, para as condições de entradas possíveis. Simule no computador o circuito combinacional.

36 Máquina de usinagem Tabela-verdade P (Presença) Q R S

37 Filtro Elaborar um circuito lógico que permita encher automaticamente um filtro de água de dois recipientes e vela. A eletroválvula deve permanecer aberta (entrada de água) quando a saída do circuito for 1 e permanecerá fechada quando a saída for 0. O controle é efetuado por 2 eletrodos, A e B, colocados nos recipientes a e b, respectivamente.

38 Filtro Convenção Se o recipiente a está cheio então eletrodo A=1. Se o recipiente a está vazio então eletrodo A=0. Se o recipiente b está cheio então eletrodo B=1. Se o recipiente b está vazio então eletrodo B=0.

39 Filtro Solução