aula 05-oac-conceitos-de-logica-digital
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Conceitos da Lógica Digital
Organização e Arquitetura de ComputadoresCristiano Pires Martins
1segunda-feira, 30 de maio de 2011
} Computador digital = sistema digital = máquina digital binária = máquina projetada pra armazenar e manipular informações representadas por 0s e 1s;
} Essa informação é representada em um sinal digital (sinais elétricos) gerado e mantido em dois níveis de intensidade;
} Há outras formas de armazenar esse valores:
Introdução
TEMPO
VOLTS
2,0
4,0
1,0 0
0
1
2segunda-feira, 30 de maio de 2011
} Internamente o computador é composto de elementos eletrônicos:◦ Resistores;◦ Capacitores;◦ Transistores (principalmente).
} Transistores são componentes de circuitos eletrônicos (circuitos digitais) que precisam armazenar os sinais binários e realizar certos tipos de operações com eles;
} Elem. eletrônicos = portas (gates) lógicas: permitem ou não a passagem de sinais;
Introdução
3segunda-feira, 30 de maio de 2011
} Uma porta (gate): é um hardware (circuito eletrônico) que recebe um ou mais sinais de entrada e produz um sinal de saída;
} O valor depende da regra da porta;} Resumo:◦ Computador é constituído por circuitos lógicos
(portas) organizados que servem para armazenamento, controle de fluxo de sinais e
Introdução
4segunda-feira, 30 de maio de 2011
} Porta lógica (gate) é um circuito eletrônico (peça de hardware) que constitui o elemento básico e mais elementar de um sistema de computação;
} Grande parte do hardware é fabricado a partir da combinação desses elementos: CPU, memória, interfaces de E/S etc.;
} Operação lógica opera sobre um ou dois
Portas e Operações Lógicas
5segunda-feira, 30 de maio de 2011
} AND (E);} OR (OU);} NOT (inversor);} NAND (NOT AND);} NOR (NOT OR);} XOR (OR EXCLUSIVO).
} Tabela Verdade: combinação de valores de
Portas e Operações Lógicas
6segunda-feira, 30 de maio de 2011
}Cálculos com Expressões Lógicas;
EXPRESSÕES LÓGICAS –
7segunda-feira, 30 de maio de 2011
} Noções de Álgebra Booleana◦ Álgebra Booleana é uma área de matemática que
trata de regras e elementos de lógica.} Circuitos Combinatórios◦ Conjunto de portas cuja saída em qualquer instante
de tempo é função somente das entradas.} Circuitos Seqüencial◦ Além de possuir portas, contém elementos de
armazenamento, denominados Flip-flops.
Detalhes
8segunda-feira, 30 de maio de 2011
Circuitos Combinatórios
9segunda-feira, 30 de maio de 2011
} Após o projeto de um circuito combinatório, completa-se construindo um circuito integrado;
} CI é um pequeno dispositivo (pastilha ou chip), que contém transistores, diodos, resistores, capacitores e suas interligações;
} Esses componentes são os formadores das portas lógicas que, interligadas, formam um determinado circuito combinatório;
Circuitos Integrados
10segunda-feira, 30 de maio de 2011
} Classificação é feita pela quantidade de portas lógicas (transistores encapsulados):◦ SSI: small scale integration – 1 a 10 portas;◦ MSI: medium scale integration – 11 a 100 portas;◦ LSI: large scale integration – 101 a 100000 portas;◦ VLSI: very large scale integration – acima de 100000
portas.
Classificação das pastilhas
11segunda-feira, 30 de maio de 2011
Exemplo de CI
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} É um tipo de circuito combinatório que possui x linhas de entrada e 2x linhas de saída;
} Para cada configuração de bits que aparece na entrada haverá uma e somente uma linha de saída ativa.
Decodificador
13segunda-feira, 30 de maio de 2011
DecodificadorA B C R0 R1 R2 R3 R4 R5 R6 R70 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0
0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0
0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0
0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0
1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0
1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0
1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0
1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1
14segunda-feira, 30 de maio de 2011
Decodificador 2x4
15segunda-feira, 30 de maio de 2011
Multiplexador - Ex.: Teclado
16segunda-feira, 30 de maio de 2011
Comparador
17segunda-feira, 30 de maio de 2011
} É o elemento básico utilizado para armazenar informações;
Flip-Flops (Circuito Seqüencial)
S R X X-Estado Inicial de X=0 0 0 0 1Altera estado 1 0 1 0Mantém estado anterior 0 0 1 0Altera estado 0 1 0 1Mantém estado anterior 0 0 0 1Incorreto (proibido) 1 1 - -
18segunda-feira, 30 de maio de 2011
Flip-FlopsFlip- Flop R S com portas NOR
19segunda-feira, 30 de maio de 2011
Teste
20segunda-feira, 30 de maio de 2011
Finalmente
21segunda-feira, 30 de maio de 2011