circuitos lógicos combinacionais aula prática - boscojr.com · Álgebra de boole (revisão?)...

Circuitos Lógicos CombinacionaisAula Prática

Objetivos

● 1: Aprendizado da Ferramenta TKgate● 2: Construção de circuitos combinacionais

“complexos”● 3: Construção de uma ALU básica 2 bits.

● AND, ● OR● CMP● SOMADOR

Roteiro

● Algebra Booleana● Portas Lógicas● Notações● Circuitos Lógicos Combinacionais

● MUX/DEMUX● CODIFICADOR/DECODIFICADOR● Circuitos Aritméticos

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.:● Se F(A1,A2,...,An) então F poderá ser descrita

por uma tabela com 2n linhas. Essa tabela é conhecida como tabela verdade.

F(A) = 0, se A=11, se A=0

Que função Lógica é esta?


● Toda função booleana pode ser implementada como uma soma de produtos. Onde a soma é representa a operação OR e o produto AND.

A B C M

0 0 0 0

0 0 1 0

0 1 0 0

0 1 1 1

1 0 0 0

1 0 1 1

1 1 0 1

1 1 1 1

ABC

ABC

ABC

ABC

ABC

ABC

ABC

ABC

Faz-se a soma das linhas que tem saída igual a 1 ou seja:

M =

0

1

2

3

4

5

6

7 ABC + ABCABC +ABC +

Função Majoritária


● 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.

Portas Lógicas:

● Não, Not ou inversão

A (Entrada) S (Saída)A

Entrada (A) Saída (S)

0 1

1 0

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

Portas Lógicas:

● E ou And: saída será 1 se todas entradas = 1

A (Entrada)S (Saída)

A

Entrada (A) Entrada (B) Saída (S) Chave(A) Chave(B) Lampada(S)

0 0 0 Desligada Desligada Desligada

0 1 0 Desligada Ligada Desligada

1 0 0 Ligada Desligada Desligada

1 1 1 Ligada Ligada Ligada

PORTA CIRCUITO

B (Entrada)

B

Portas Lógicas:

● NAND ou Não-E: saída será 1 se alguma entrada = 1


A


0 0 0 Desligada Desligada Desligada

0 1 1 Desligada Ligada Ligada

1 0 1 Ligada Desligada Ligada

1 1 1 Ligada Ligada Ligada

PORTA CIRCUITO

B (Entrada)

B

Portas Lógicas:

● Não-E ou NAND: Função Derivada Not+AndA (Entrada)

S (Saída)


0 0 1 Desligada Desligada Ligada

0 1 1 Desligada Ligada Ligada

1 0 1 Ligada Desligada Ligada

1 1 0 Ligada Ligada Desligada

PORTA CIRCUITO

B (Entrada)


B (Entrada)

A

B

Portas Lógicas:

● Não OU ou NOR: Função Derivada de Não+OU

A (Entrada)

S (Saída)

A


0 0 1 Desligada Desligada Ligada

0 1 0 Desligada Ligada Desligada

1 0 0 Ligada Desligada Desligada

1 1 0 Ligada Ligada Desigada

PORTA CIRCUITO

B (Entrada)B

Portas Lógicas:

● OU-Exclusivo ; Exclusive OR ; XOR

A (Entrada)

S (Saída)

Entrada (A) Entrada (B) Saída (S)

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 0

PORTACIRCUITO LÓGICO EQUIVALENTE

B (Entrada)

!Circuito não Encontrado

Portas Lógicas

Pratica 1Conhecendo o TkGate

http://www.boscojr.com/arquitetura/labtkgate.html#p1

http://www.boscojr.com/arquitetura/labtkgate.html#p1

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

Multiplexador (MUX)

● Seleciona informações de duas ou mais fontes em um único canal.

● Funcionamento Mux 4 Canais de 2 BitsI00 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

X X Y Y Z Z W W 1 1 W W

MUX

Entradas I0 a I3

Seleção

Saida (out)

Demultiplexador (DEMUX)

● Distribui informações de uma única entrada para uma das diversas saídas

● Funcionamento DeMux de 4 saidas de 2 BitsI0 I1 O00 O01 O10 O11 O20 O21 O30 031 Sel0 Sel1

X X X X - - - - - - 0 0

X X - - X X - - - - 0 1

X X - - - - X X - - 1 0

X X - - - - - - X X 1 1Entrada I

Seleção

Saidas O0 a O3

DEMUX

Decodificador

● Decodificador n entradas para 2n saídas

Decodificador

I0 I1 O0 O1 O2 O3

0 0 1 0 0 0

0 1 0 1 0 0

1 0 0 0 1 0

1 1 0 0 0 1

01

3 2 1 0

Decodificador

01

3 2 1 0

I=10

O=0100

Somadores

● Meio-somador ● Somador Completo

Deslocadores

● Se C=0 deslocamento para esquerda● Implica em multiplicar por 2

● Se C=1 deslocamento para direita● Implica em dividir por 2

Comparador

Leitura Recomendada

APOSTILA DE LÓGICA DIGITAL

Livro Texto 3.1 e 3.2

http://pt.scribd.com/doc/49494181/XD201-Documentacao-Integrada-Rev3

http://pt.scribd.com/doc/49494181/XD201-Documentacao-Integrada-Rev3

circuitos lógicos combinacionais aula prática - boscojr.com · Álgebra de boole (revisão?)...

Documents