Circuitos combinacionais

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Circuitos combinacionais

  1. 1. Circuitos Lógicos Circuitos Combinacionais ● Definição – São circuitos que dependem exclusivamente das combinações das variáveis de entrada – O circuito pode ser obtido pelo processo abaixo:
  2. 2. Circuitos Lógicos Circuitos Combinacionais ● Definição – São circuitos que dependem exclusivamente das combinações das variáveis de entrada – O circuito pode ser obtido pelo processo abaixo:
  3. 3. Circuitos Lógicos Circuitos Combinacionais ● Exemplo – Circuito com duas variáveis – Controle de cruzamento Condições: ● Trânsito só na rua B → sinal 2 aberto ● Trânsito só na rua A → sinal 1 aberto ● Trânsito nas duas ruas → sinal 1 aberto – preferencial
  4. 4. Circuitos Lógicos Circuitos Combinacionais ● Exemplo – Circuito com duas variáveis – Controle de cruzamento ● Variáveis de entrada – Existência de carro na rua A: A – Existência de carro na rua B: B ● Variáveis de saída – Verde do sinal 1 aceso: V1 – Verde do sinal 2 aceso: V2 – Vermelho do sinal 1 aceso: Vm1 – Vermelho do sinal 2 aceso: Vm2
  5. 5. Circuitos Lógicos Circuitos Combinacionais ● Exemplo – Circuito com duas variáveis – Controle de cruzamento ● Tabela verdade ← suposição
  6. 6. Circuitos Lógicos Circuitos Combinacionais ● Exemplo – Circuito com duas variáveis – Controle de cruzamento ● Simplificação – As expressões para V1 e Vm2 são idênticas – As expressões para V2 e Vm1 são idênticas – – V1=V m2=A V 2=V m1=̄A ● Circuito
  7. 7. Circuitos Lógicos Circuitos Combinacionais ● Exemplo – Circuito com três variáveis – Controle de amplificador ● Condições – O toca-discos tem maior prioridade – O tocas fitas tem prioridade intermediária – O rádio tem prioridade inferior
  8. 8. Circuitos Lógicos Circuitos Combinacionais ● Exemplo – Circuito com três variáveis – Controle de amplificador ● Variáveis de entrada: A, B e C ● Variáveis de saída: SA, SB e SC ● Tabela Verdade A B C SA SB SC 0 0 0 X X X 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 0
  9. 9. Circuitos Lógicos Circuitos Combinacionais ● Exemplo – Circuito com três variáveis – Controle de amplificador ● Simplificação Circuito
  10. 10. Circuitos Lógicos Circuitos Combinacionais ● Códigos – Exemplos de códigos existentes na eletrônica digital: ● Código BCD – Binary Code Decimal – Usado para conversão de decimal para binário de quatro dígitos Decimal BDC 8421 BDC 7421 BDC 5211 BDC 2421 0 0000 0000 0000 0000 1 0001 0001 0001 0001 2 0010 0010 0011 0010 3 0011 0011 0101 0011 4 0100 0100 0111 0100 5 0101 0101 1000 1011 6 0110 0110 1001 1100 7 0111 1000 1011 1011 8 1000 1001 1101 1110 9 1001 1010 1111 1111
  11. 11. Circuitos Lógicos Circuitos Combinacionais ● Códigos – Código excesso 3 ● Consiste na transformação, em binário, do decimal somado em três unidades
  12. 12. Circuitos Lógicos Circuitos Combinacionais ● Códigos – Código Gray ● Tem como principal característica a mudança de apenas um bit entre um número e outro
  13. 13. Circuitos Lógicos Circuitos Combinacionais ● Portas lógicas XOR e NXOR
  14. 14. Circuitos Lógicos Circuitos Combinacionais ● Codificadores e decodificadores – Codificadores são circuitos combinacionais que permitem a passagem de um código conhecido para um código desconhecido – Decodificadores fazem o processo inverso ● Porém essa diferenciação depende de um referencial – No geral esses circuitos podem ser chamados de decodificadores
  15. 15. Circuitos Lógicos Circuitos Combinacionais ● Codificadores e decodificadores – Exemplo: codificador decimal/binário BCD 8421 ● Estrutura geral do sistema ● Por convenção a chave fechada equivale ao nível lógico 0
  16. 16. Circuitos Lógicos Circuitos Combinacionais ● Codificadores e decodificadores – Exemplo: codificador decimal/binário BCD 8421 ● Tabela verdade A saída A será 1 se Ch8 ou Ch9 for acionada A saída B será 1 para Ch4, Ch5, Ch6 ou Ch7 A saída C será 1 para Ch2, Ch3, Ch6 ou Ch7 A saída D será 1 para Ch1, Ch3, Ch5, Ch7 ou Ch9
  17. 17. Circuitos Lógicos Circuitos Combinacionais ● Codificadores e decodificadores – Exemplo: codificador decimal/binário BCD 8421 ● O circuito
  18. 18. Circuitos Lógicos Circuitos Combinacionais ● Codificadores e decodificadores – Exemplo: decodificador para display de 7 segmentos ● Esquema geral do decodificador:
  19. 19. Circuitos Lógicos Circuitos Combinacionais ● Codificadores e decodificadores – Exemplo: decodificador para display de 7 segmentos ● Tabela de conversão
  20. 20. Circuitos Lógicos Circuitos Combinacionais ● Codificadores e decodificadores – Exemplo: decodificador para display de 7 segmentos ● Simplificação
  21. 21. Circuitos Lógicos Circuitos Combinacionais ● Codificadores e decodificadores – Exemplo: decodificador para display de 7 segmentos ● Simplificação
  22. 22. Circuitos Lógicos Circuitos Combinacionais ● Codificadores e decodificadores – Exemplo: decodificador para display de 7 segmentos ● Simplificação
  23. 23. Circuitos Lógicos Circuitos Combinacionais ● Codificadores e decodificadores – Exemplo: decodificador para display de 7 segmentos ● Simplificação
  24. 24. Circuitos Lógicos Circuitos Combinacionais ● Codificadores e decodificadores – Exemplo: decodificador para display de 7 segmentos ● Circuito
  25. 25. Circuitos Lógicos Circuitos Combinacionais ● Circuitos aritméticos – Meio somador A B S Ts 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1
  26. 26. Circuitos Lógicos Circuitos Combinacionais ● Circuitos aritméticos – Somador completo A B TE S TS 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1
  27. 27. Circuitos Lógicos Circuitos Combinacionais ● Circuitos aritméticos – Somador completo
  28. 28. Circuitos Lógicos Circuitos Combinacionais ● Circuitos aritméticos – Somador completo a partir de meio somadores
  29. 29. Circuitos Lógicos Circuitos Combinacionais ● Circuitos aritméticos – Meio subtrator ● Tabela verdade Circuito
  30. 30. Circuitos Lógicos Circuitos Combinacionais ● Circuitos aritméticos – Subtrator completo
  31. 31. Circuitos Lógicos Circuitos Combinacionais ● Circuitos aritméticos – Subtrator completo ● Tabela verdade Simplificação
  32. 32. Circuitos Lógicos Circuitos Combinacionais ● Circuitos aritméticos – Subtrator completo ● Circuito
  33. 33. Circuitos Lógicos Circuitos Combinacionais ● Circuitos aritméticos – Subtrator completo a partir de meio subtratores ● Circuito
  34. 34. Circuitos Lógicos Circuitos Combinacionais ● Circuitos aritméticos – Somador/Subtrator completo ● Tabela verdade – M=0: somador – M=1: subtrator
  35. 35. Circuitos Lógicos Circuitos Combinacionais ● Circuitos aritméticos – Somador/Subtrator completo ● Simplificação
  36. 36. Circuitos Lógicos Circuitos Combinacionais ● Circuitos aritméticos – Somador/Subtrator completo ● Simplificação
  37. 37. Circuitos Lógicos Circuitos Combinacionais ● Circuitos aritméticos – Somador/Subtrator completo ● Circuito
  38. 38. Circuitos Lógicos Circuitos Combinacionais ● Multiplexador – Circuito utilizado para, disponibilizadas várias informações nos canais de entrada, ser selecionada uma delas no canal de saída. ● A entrada de seleção é usada para escolher qual informação de entrada será disponibilizada na saída
  39. 39. Circuitos Lógicos Circuitos Combinacionais ● Multiplexador – De dois canais
  40. 40. Circuitos Lógicos Circuitos Combinacionais ● Multiplexador – De quatro canais
  41. 41. Circuitos Lógicos Circuitos Combinacionais ● Multiplexador – Esquema de um multiplexador de 16 canais ● Cada combinação das entradas de seleção recebe o nome de endereço
  42. 42. Circuitos Lógicos Circuitos Combinacionais ● Multiplexador – Obtido a partir de um gerador de produtos canônicos ● Gerador canônico para três variáveis
  43. 43. Circuitos Lógicos Circuitos Combinacionais ● Multiplexador – Obtido a partir de um gerador de produtos canônicos ● Gerador canônico para quatro variáveis
  44. 44. Circuitos Lógicos Circuitos Combinacionais ● Multiplexador – Obtido a partir de um gerador de produtos canônicos
  45. 45. Circuitos Lógicos Circuitos Combinacionais ● Multiplexador – Obtido a partir de uma matriz de encadeamento simples
  46. 46. Circuitos Lógicos Circuitos Combinacionais ● Multiplexador – Obtido a partir de uma matriz de encadeamento duplo
  47. 47. Circuitos Lógicos Circuitos Combinacionais ● Multiplexador – Obtido a partir de multiplexadores mais simples
  48. 48. Circuitos Lógicos Circuitos Combinacionais ● Multiplexador – Usado como serializador de informação ● Ele só funcionará assim se os pulsos forem síncronos com a captura na saída. Se a alteração na entrada for mais rápida que que a obtenção da saída algumas informações serão perdidas
  49. 49. Circuitos Lógicos Circuitos Combinacionais ● Multiplexador – Usado para a construção de circuitos combinacionais – Exemplo ● Dada a seguinte tabela verdade – A, B e C são as entradas do circuito – S1 e S2 são as saídas do circuito
  50. 50. Circuitos Lógicos Circuitos Combinacionais ● Multiplexador – Usado para a construção de circuitos combinacionais – Exemplo ● Casa saída corresponde será implementada com um multiplexador
  51. 51. Circuitos Lógicos Circuitos Combinacionais ● Multiplexador – Usado para a construção de circuitos combinacionais – Exemplo
  52. 52. Circuitos Lógicos Circuitos Combinacionais ● Demultiplexador – Executa a função inversa do multiplexador ● Envia a informação de um canal de entrada para vários canais de saída
  53. 53. Circuitos Lógicos Circuitos Combinacionais ● Demultiplexador – Circuito lógico básico – Tabela verdade
  54. 54. Circuitos Lógicos Circuitos Combinacionais ● Demultiplexador – Circuito para quatro saídas
  55. 55. Circuitos Lógicos Circuitos Combinacionais ● Demultiplexador – Circuito para oito saídas
  56. 56. Circuitos Lógicos Circuitos Combinacionais ● Demultiplexador – Formado com o gerador de produtos canônicos
  57. 57. Circuitos Lógicos Circuitos Combinacionais ● Demultiplexador – Aumentando a capacidade de um demultiplexador
  58. 58. Circuitos Lógicos Circuitos Combinacionais ● Demultiplexador – Com endereçamento sequencial
  59. 59. Circuitos Lógicos Circuitos Sequenciais ● Definição – São circuitos que têm suas saídas dependentes da variáveis de entrada e/ou de seus estados anteriores – Geralmente são sistemas pulsados, que operam sob o comando de um gerador de pulsos (clock).
  60. 60. Circuitos Lógicos Circuitos Sequenciais ● Flip-Flops – Representação – Possíveis estados de saída ● ● Q=0→Q=1 Q=1→Q=0
  61. 61. Circuitos Lógicos Circuitos Sequenciais ● Flip-Flop RS Básico – Circuito – Tabela verdade ● Entradas S (set) e R (reset)
  62. 62. Circuitos Lógicos Circuitos Sequenciais ● Flip-Flop RS com entrada de clock – Circuito – Tabela verdade
  63. 63. Circuitos Lógicos Circuitos Sequenciais ● Flip-Flop JK – Circuito – Tabela Verdade, quando clock=1
  64. 64. Circuitos Lógicos Circuitos Sequenciais ● Flip-Flop JK – Situação para J=1 e K=1 ● Neste caso o clock começa com valor 1, mas antes da conclusão do circuito, ele deve passar para 0, senão o valor da saída ficará oscilando. – Representação
  65. 65. Circuitos Lógicos Circuitos Sequenciais ● Flip-Flop JK com entradas Preset e Clear – Circuito – Tabela verdade
  66. 66. Circuitos Lógicos Circuitos Sequenciais ● Flip-Flop JK Mestre-Escravo – Os flip-flops com clock devem mudar seus valores apenas quando da mudança do sinal de clock – Os flip-flops JK, como configurados, com o clock = 1, alteram seus valores na mudança dos valores J ou K, funcionando como circuitos combinacionais
  67. 67. Circuitos Lógicos Circuitos Sequenciais ● Flip-Flop JK Mestre-Escravo – Para resolver esse problema os flip-flops são combinados de acordo com o circuito abaixo
  68. 68. Circuitos Lógicos Circuitos Sequenciais ● Flip-Flop JK Mestre-Escravo com entrada Preset e Clear – Circuito – Tabela verdade
  69. 69. Circuitos Lógicos Circuitos Sequenciais ● Flip-flop tipo T – É um flip-flop JK Mestre Escravo com as entradas J e K ligadas uma à outra – Representação – Tabela verdade
  70. 70. Circuitos Lógicos Circuitos Sequenciais ● Flip-flop tipo D – É um flip-flop JK Mestre Escravo com as entradas J e K invertidas – Representação – Tabela verdade

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