Circuitos Combinacionais

Tamanho: px

Começar a partir da página:

Download "Circuitos Combinacionais"

Heitor Stachinski Carneiro
6 Há anos
Visualizações:

1 ORGNIZÇÃO E RQUITETUR DE COMPUTDORE Circuitos Combinacionais Portas Lógicas Na ula nterior Introdução à Cleópatra Registradores principais Meu o prog em ssembly Linguagem alto nível (e.g. C, JV) C = + ssembly da Cleo LD DD T C lê da mux DTMEM escreve na MR MDR IR CE RW DDRE U_ U_ lexandre mory Edson Moreno w CE RW de escrita PC C R UL u lnz lcv r de leitura NZCV Na ula de Hoje 3 istemas Digitais 4 Componente-chave da parte operativa Unidade lógica aritmética (UL) escreve na DTMEM CE RW DDRE Definição funcional: parato dotado de conjuntos finitos de entradas e saídas e capaz de processar informação representada sob forma discreta Representação estrutural: lê da mux MR MDR IR U_ U_ e e istema Digital s s CE RW PC C e Processamento discreto m- s de Informação n- R w de escrita r de leitura UL NZCV u lnz lcv ubdivisão: Circuitos combinacionais Circuitos seqüenciais istemas Digitais Combinacionais 5 Porta Lógica NÃO (NOT) ou Complemento 6 Definição: Circuito, cujo comportamento de cada saída é descrito como função exclusivamente dos valores instantâneos das entradas Representação Estrutural: e s e s Circuito Combinacional e m- s n- Complementa o sinal de entrada. e o sinal de entrada for ela produz uma saída, se a entrada for ela produz uma saída Função ooleana Tabela Verdade Função:

2 Porta Lógica E (ND) 7 Porta Lógica OU (OR) 8 Função ooleana Tabela Verdade Combina dois ou mais sinais de entrada equivalentemente a um circuito paralelo. Produz uma saída, se qualquer um dos sinais de entrada for. enão produz Função ooleana Tabela Verdade Diagrama de Tempo (waveform) Porta NÃO E (NND) 9 Porta NÃO OU (NOR) Equivale a uma porta ND seguida por uma porta NOT. Ela produz uma saída que é o inverso da saída produzida pela porta ND Função ooleana Tabela Verdade Equivale a uma porta OR seguida por uma porta NOT. Ela produz uma saída que é o inverso da saída produzida pela porta OR Função ooleana Tabela Verdade Porta OU Exclusivo (XOR) Waveform porta XOR produz na saída quando todos os bits de entrada são iguais e saída quando pelo menos um dos bits de entrada é diferente dos demais Função ooleana Tabela Verdade C

3 Composição de Portas Lógicas 3 Circuitos com, ou mais Níveis Lógicos 4 Dado o circuito abaixo, descreva com funções ooleanas cada porta e, inclusive a saída, em função de suas entradas Existem infinitas possibilidades para implementar a mesma lógica combinacional, utilizando, ou mais níveis de portas lógicas Lógica com nível é aplicada apenas para circuitos muito simples complexidade do circuito deve ser resolvida na própria porta Lógica multinível aplicada a maior parte dos circuitos customizados Exemplo de circuitos equivalentes implementados com e 3 níveis de portas lógicas Obtenção de Funções ooleanas em Níveis 5 Multiplexador (MUX) 7 Uma mesma lógica ooleanas pode ser obtida por diversas funções diferentes, mas equivalentes, com diversos níveis de lógica Funções ooleanas em níveis oma de produtos lista as combinações das variáveis para as quais a função de saída vale Produto de omas lista as combinações das variáveis para as quais a função de saída vale Exemplo X Y Z oma de Produtos Produto de omas = XYZ + XYZ + XYZ + XYZ = (,, 5, 7) = (X+Y+Z) (X+Y+Z) (X+Y+Z) (X+Y+Z) = (, 3, 4, 6) eleciona a porta enviada para a saída e =, então = e =, então = Função ooleana =. +. Circuito Tabela Verdade omador de bit 8 omador de bit 9 Meio omador Tabela Verdade Meio omador Tabela Verdade H Cout Cout 3

4 omador de bit omador de bit omador completo Tabela Verdade omador completo Tabela Verdade Cin Cout Cin Cout CIn F CIn omador de 4 bits UL de 4 Operações 3 Invertido CarryIn OP OP Resultado + F: Full dder CarryOut Exercícios Lógicos 4 Exercícios 5 Extraia as funções lógicas e implemente as mesmas utilizando portas lógicas. Faça as tabelas verdade e extraia a soma de produtos e o produto de somas. O caixa forte de um banco funciona com um sistema de chaves. Três pessoas têm as chaves: o gerente, seu auxiliar e o tesoureiro. porta abre com, pelo menos, duas das três chaves, sendo que uma delas tem que ser a do tesoureiro. O alarme de um carro possui interruptores para ligar/desligar nas duas portas da frente e um interruptor geral. O alarme soará se qualquer uma ou ambas as portas forem abertas quando o interruptor geral estiver ligado 3. Uma casa possui um sistema de sensores e um cachorro dão suporte a um sistema de alarme ser disparado, avisando uma suposta tentativa de invasão. O alarme soará sempre que o cachorro da casa estiver latindo e qualquer um de sensores, um instalado na janela e o outro na porta, for acionado 4. Um laboratorista químico possui 4 produtos químicos,, C e D, que devem ser guardados em um depósito. Por conveniência, é necessário mover um ou mais produtos de um depósito para outro de tempos em tempos. natureza dos produtos é tal, que é perigoso guardar e C juntos, a não ser que esteja no mesmo depósito. Também é perigoso guardar C e D juntos se não estiver no depósito. Escreva uma expressão lógica, de tal forma que, = sempre que existir uma combinação perigosa no depósito 5. O diretor de uma empresa solicitou ao departamento de Recursos Humanos (RH) a contratação de um funcionário que atenda a um dos requisitos baixo: exo Masculino, com curso superior ou exo Feminino com curso superior e idade mínima de 3 anos ou em curso superior com experiência na área ou exo Feminino, menor de 3 anos, com curso superior. O gerente de RH, lendo tais requisitos, e usando seus conhecimentos de lógica, resolveu simplificá-los considerando cada característica como uma variável lógica: M = sexo Masculino = com curso uperior E = com Experiência I = Idade mínima 3 4

5 Resumo 6 Vimos as portas lógicas básicas para um circuito combinacional ND, NOT, OR, XOR, NND, MUX Como agrupar essas portas lógicas para formar lógica mais complexa Como a UL da Cleo pode ser descrita usando essas portas lógicas 5

Documentos relacionados

Circuitos Combinacionais

ORGANIZAÇÃO E ARQUITETURA DE COMPUTADORES Circuitos Combinacionais Portas Lógicas Sistemas Digitais 2 Definição funcional: Aparato dotado de conjuntos finitos de entradas e saídas e capaz de processar