Saiba que qualquer circuito lógico, independentemente da sua complexidade, pode ser construído usando as três portas lógicas básicas: AND, OR e NOT (ou inversora). Antes de entendermos como projetar um circuito, é importante que ele seja definido. Um circuito consiste em uma interconexão de componentes elétricos, ou seja, estamos tratando aqui de diversos componentes conectados entre si (VAHID, 2008).
Circuitos com Portas AND, OR e NOT
É comum um pouco de confusão quanto ao uso dos operadores AND e OR. Existem algumas regras que devem ser obedecidas. Explore a galeria para conferi-las.
A. Sempre que em uma expressão existir parênteses, ela será a operação realizada primeiro, por exemplo: (A*B) + C ; a expressão (A*B) será realizada primeiro.
; a expressão será realizada primeiro. B. Quando em uma expressão tiver as portas lógicas AND e OR, a operação que tiver a porta AND será realizada primeiro – a menos que não conflite com a regra anterior, por exemplo: A * B + C
Seleção de dados, Codificação e Decodificação
Segundo Floyd (2009), as três portas lógicas podem ser combinadas para criar sistemas digitais mais complexos. As funções lógicas mais comuns são a seleção, a codificação e a sua correspondente decodificação de dados.
Quando se fala em seleção de dados, fala-se em um dispositivo chamado de multiplexador, também conhecido como MUX, que consiste em um dispositivo combinacional que permite, por meio de uma chave seletora, selecionar um dos dados que estão na porta de entrada do circuito e encaminhar a uma única porta de saída do circuito.
Saiba mais
Um circuito codificador recebe uma variável digital (tamanho n bits) como parâmetro de entrada, e fornece, na saída, a mesma variável de entrada, mas representada de forma diferente (tamanho x bits), ou seja, codificada. O mesmo ocorre com um decodificador.
Para maior entendimento das funções lógicas básicas dos circuitos digitais, clique nas abas para conhecer os conceitos dos somadores, subtratores e registradores.
Somadores
O meio-somador é a base para outros somadores. Com base nele, é possível criar outros somadores mais complexos: somador completo, somadores binários paralelos, somador de 4, 16 e N-bits. A figura ilustra o símbolo do meio-somador.
Subtratores
A subtração também pode ser executada utilizando complemento de dois, pois permite o uso dos circuitos mais simples, baratos e rápidos. Observe na figura a seguir, a saída Bout
corresponde ao bit de empréstimo (ou Borrow).
Registradores
Um registrador é um componente sequencial que pode armazenar múltiplos bits (VAHID, 2008). Um registrador é construído utilizando N flip-flops. A imagem ilustra a estrutura interna de um registrador de 4 bits e o seu respectivo símbolo.
Pulso de Relógio
Todo computador necessita de uma referência de tempo que, comumente, é chamado de relógio do sistema ou clock do sistema. Um exemplo de circuito que permite é o componente 555. Esse componente opera como multivibrador monoestável, multivibrador astável (ou oscilador) ou multivibrador biestável. A figura a seguir ilustra como é o diagrama funcional de um dispositivo 555.
Observe, por exemplo, como é possível variar o ciclo de trabalho (ou duty cycle) de um 555. Tenha em mente que esse componente possui limitações na frequência de saída. Procure aplicações para o temporizador, tais como: um pisca-pisca ou projetos mais complexos, como botões imunes a ruí do .