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N-ton
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circuitos_lógicos

#1 Por N-ton 06/02/2009 - 16:38
Simbologia dos circuitos lógicos.
Os circuitos digitais são assim chamados por trabalharem com valores discretos em vez dos valores
contínuos usados pela maioria dos circuitos analógicos.
Eles são baseados na lógica booleana em que as variáveis podem assumir dois valores verdadeiro ou falso.
No caso dos circuitos que são físicos esses valores são representados por tensões que podem assumir dois valores alto e baixo, representando 1 e 0.
não quer dizer que com isso a tensão alta seja exatamente 1 e nem a baixa 0. mas que existe uma valor de tensão que é identificado como alto é outro como baixo pelos circuitos digitais.
Quanto exatamente são esse valores dependem dos padrões industriais.

Imagem


Inicialmente começamos nossa análise com a porta and e sua tabela verdade.
Esse operador representa uma conjunção de suas entradas, fornecendo o resultado da conjunção em sua saída. Sua tabela verdade usa a letra H para high e L para low. Nada impede porem que se use
1 ou v de verdadeiro para high e 0 ou f de falso para low, depende da vontade e razões de quem usa. Para manter a compatibilidade com outros textos de eletrônica, eu usei H e L.
Neste operador a saída é alta se todos as entradas são altas e baixa em caso contrario.
Temos a seguir o operador or, essa porta representa uma disjunção de suas entradas e sua saída sera alta se pelo menos uma de sua entradas for alta e baixa se ocorrer o contrario.
a seguir o operador not (operador inversor) chamada assim por que inverte o sinal de entrada e o apresenta na saída.
Esses três operadores são a base das operações logicas com tensões. E podem ser combinadas arbitrariamente para gerar um sem numero de operações logicas. Bem, claro que com a devida alimentação e respeitando os limites técnicos.
Temos também as portas nand, o que são as portas nand?, exatamente são portas and combinadas com portas not, pela ação do projetista ou já vem assim encapsulada de fabrica, funcionam como
as portas and mas tem sua saída invertida. O mesmo raciocínio funciona para as portas nor
(or combinada com not).
Deixei a porta xor por último, porque talvez seja uma das menos conhecidas, ela significa exclusive or e sua saída é alta
exclusivamente se uma das suas entradas for alta. não as duas como acontece com o operador or.
A maioria dos circuitos lógicos trata de correntes e tensões de baixíssimo valor. É só se lembrar dos nonocircuitos dos processadores, que existem aos milhares em um reduzidíssimo espaço físico.
Pequenas tensões estáticas vindas de nossa mãos são demais para eles e podem torra-los.
Por isso para serem usadas muitas fontes de correntes tem que ser muito atenuadas.
Também para serem usadas por outros circuitos não tão pequenos, os sinais provenientes desses circuitos digitais tem de ser amplificados, caso contrario sua potencia seria insignificante e não causaria nenhum efeito.
Para serem usados pelo circuitos analógicos os sinais provenientes dos circuitos digitais tem de de passar por uma especie de tradução, em que são convertidos para o formato analógico.
A recíproca também é verdadeira e os circuitos digitais só entenderam sinais discretos digitais, sendo necessário a sua conversão.
Isto é realizado pelo conversor analógico/digital ou pelo conversor digital/analógico no caso do sinal de origem for digital.
Esse circuito pode converter o sinal analógico de forma que os operadores entendam. Ou converter o sinal digital em analógico no caso do conversor digital/analógico, obviamente esse sinal digital precisara ser amplificado pois o mundo dos componente analógicos inclui alto falantes, rádios transmissores, motores elétricos, lampadas, alarmes e assim por diante, tudo isso consome a maioria da corrente produzida no mundo.

Eu tirei esse tutorial do meu curriculum digital, é só uma amostra do que eu tenho feito ultimamente.
Se alguem quer dar uma olhada baixe o em:indisponivel por enquanto...sorry

Me informem se o site funcionar, eu ainda não testei.
Um abraço para os manos: mano al, mano el, e o irmão do mano brawn,
o mano brista, um mano da parada (obrigatoria), e também para o mano tensão, ligadão em concertar circuitos eletricos.tchau.gif

Norton Souza
digo.digo
digo.digo Veterano Registrado
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#3 Por digo.digo
11/02/2009 - 01:31
Estou fazendo um curso Técnico de Eletroeletrônica.

E na parte de Eletrônica Digital estou vendo isso.

Mais para tornar o tópico mais rico, você poderia começar com as portas básicas (E, OU e Não). Isso seria muito bom para pessoas iniciantes no mundo da eletrônica (inclusive eu).

Mais o seu tópico é ótimo.
rindo_ate_agora.png

PS: Depois eu dou uma conferida no link.

Asus P5K SE/EPU || C2D E7200 || 2GB DDR2 800 Kingston || 320 SATA2 Samsung || XFX 9800GT || Power Striker 650W
raivoso.png || LCD LG Flatron 17'' || Creative Inspire 2.1

Cursando técnico em Eletroeletrônica de_olho.gif

N-ton
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#5 Por N-ton
11/03/2009 - 15:38
Senhores, já fixado as matérias vamos, então ao uso,.
Você pode simplesmente desenhar um esquemão mostrando tudo e representar os terminais
com valores 1 ou 0 com cores diferentes. E assim construir uma tabela verdade.

Ou pode traduzir o desenho para as equações, isso se da assim:
Imagem


E usar qualquer das equações para transformar:

Imagem


e então retraduzir para desenho:
Imagem



espero que esteja claro. Obrigado.
BionewBie
N-ton
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#6 Por N-ton
13/03/2009 - 17:21
Eu falei de colorir um esquemão já pronto, certo. Mas não mostrei como. Bom, então siga o esquema abaixo, primeiro vamos escolher duas cores para representar os estados ligados e desligados, neste caso azul para 1 (ligado) e vermelho para 0 (desligado).

Imagem



Comece com os terminais mais externos, aqueles que tem contato direto com a palavra dada. Neste caso 101101, obeserve que essa plavra é maior que meio byte e menor que um byte portanto não é típica de computadores. depois passe para os resultados lógicos imediatos, quando você colore uma saída também colore a entrada ligada a ela pois são o mesmo fio, fisicamente falando. Então é assim, colore todas as entradas, calcula as saídas. repete para as entradas seguintes ligadas nas saídas E prossegue até o ultima saída, (ou saídas), que são as saídas do circuito como um todo. isto é: as saídas que aparecem fora do encapsulamento, se o circuito for encapsulado.
Veja que aqui eu estou ignorando qualquer retardo entre o acionamento dos operadoradores. Também suponho que todos são assíncronos, isto é não vão esperar por um sinal de clock para setar as suas saídas. Mas nem sempre é o caso principalmente em circuitos com muitos componentes ligados em série. o retardo será somado atravéz da malha.
BionewBie
N-ton
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#7 Por N-ton
01/04/2009 - 18:59
Uma questão interessante e que podemos observar aqui é a seguinte: não existe um circuito para representar a implicação, pelo menos não que eu conheça, mas podemos ver que a implicação pode ser escrita em termos de negação e disjunção. (Nona linha) E pode até ser mais vantajoso assim pois a implicação não corresponde exatamente ao nosso conceito intuitivo, um mosquito voa na minha sala implica um fusca capota na rodovia não faz nenhum sentido em português, mas é uma construção válida em lógica booleana, assim, se um circuito lógico for projetado para ligar o microonda quando o relógio marcar 3 da manha fara isso, mesmo que para o projetista não faça sentido algum. Isso é “3 da manhã implica microondas on.”. Observe que a implicação é verdadeira se ambas premissa e conclusão são verdadeiras.
BionewBie
N-ton
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#8 Por N-ton
02/04/2009 - 11:58
Imagem
Bom, já que este tutorial está caminhando para uma coisa cada vez mais importante, resolvi continuar com o tema operadores lógicos. Esse método de colorir foi desenvolvido por mim, o leitor deve se convencer da sua praticidade. O que acontece muitas vezes é que temos um circuito que assume alguns poucos estados, ou assume um estado por mais tempo, enquanto outros circuito associados mudam com freqüência mais rápida. Ou tem um estado muito relevante para o estudo do projeto. Em qualquer desses casos é útil termos uma representação individual desses estados. Claro que há casos em que o estados variam muito e de acordo com uma lei de formação, novamente discrição é a regra. No inicio eu usava um esquema desenhado em um cartão e então marcava com uma conta colorida o terminal ativado, o que passava a idéia de leitura localizada em um ponto especifico do terminal. mas o que acontece é que muitas vezes os iniciantes ficam se perguntando se a voltagem preenche todo o terminal ou é lida só nos nós indicados nos esquemas ou é disparada de um operador para outro, e percorre todo o condutor ocupando uma posição mais a frente a cada instante de tempo, de fato esse último caso é mostrado em varias animações em que uma saída dispara um pulso que percorre todo o condutor e some ao chegar na próxima entrada.
Isso é mais provável nas altas freqüências, mas se você tentar ler a tensão em pontos distintos de um mesmo condutor com um voltímetro cc, o que vai conseguir é ler a media das voltagens ou ler lixo, (lembre se alguns voltímetros são digitais, e não conhecemos a sua implementação) visto que o voltímetro não consegue acompanhar as variações muito rápidas das tensões. Assim para o nosso estudo uma aproximação em que a voltagem preenche todo o terminal do começo ao fim é mais útil, você lera a mesma voltagem em qualquer ponto do terminal ativo e que estiver colorido . Claro que se você tem um computador não precisa desenhar cartão algum, nunca usei o photoshop, mas no gimp tem varias ferramentas de seleção que podemos usar para mudar a cor dos terminais quando quisermos. Eu uso um terminal oco e então seleciono o seu interior com a ferramenta de seleção de regiões contíguas, e então preencho a seleção com a cor escolhida, (fig 1). o que faz do gimp uma verdadeira estação de experiencias com operadores lógicos . Então e só desenhar a tabela verdade, estudando cada estado possível, de posse da tabela verdade você pode substituir o esquema por uma simples representação de, por exemplo, “uma caixa preta”, caixa em que você não conhece o conteúdo, só o comportamento. Assim você pode colocar o circuito em esquema maior sem ocupar muito espaço (fig 2). Nesse caso eu não desenhei a tabela completa (fig 3), isso leva um certo tempo e eu estou meio ocupado agora, mas mostrarei a tabela verdade completa noutra oportunidade.
I see you there, see there, see no there, fica para a próxima.
BionewBie
N-ton
N-ton Super Participante Registrado
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#9 Por N-ton
14/04/2009 - 09:32
Bom, vamos continuar um pouco mais com esse tutorial, hoje eu pretendo mostrar aqui o quanto o método das cores é extensível, preparei um arquivo em blender baixe o no link: http://www.hotshare.net/file/127531-5653662909.html
é bom lembrar que esse método lida só com circuitos digitais somente e supõe a ausencia de complicações que surgem com a alta freqüência como instabilidades e capacitâncias parasitas. Se incluirmos circuitos analógicos corremos o risco de perder a facilidade de abstração, devido ao numero grande de cores que teríamos que usar para representar cada nível de tensão possível, difícil?, mas talvez possível, estarei investigando essa possibilidade, mas eu volto a insistir que usar barras coloridas é melhor que pontos devido isso servir para dissipar a impressão que a tensão nos esquemas esta localizada nos nós somente, ou que ela corre pelos condutores como ratinhos brilhantes em um labirinto.. Devemos lembrar que o iniciante não tem seu conhecimento de física e eletricidade plenamente desenvolvido e as vezes já é apresentado aos circuitos digitais. Também não conhecemos a implementação dos multímetro digitais, eles podem ser compostos por hardware e software e nesse caso ter uma maior flexibilidade de implementação, como pequenos computadores de bolso com entrada analógica. E assim sua qualidade deve variar muito. Assim como acontece com os computadores e softwares justificando uma boa pesquisa,ou até mesmo construir seu proprio projeto. sem anecessidade de componentes físicos. Nos multímetro analógicos a implementação é limitada pelas leis da física, principalmente devido a inercia dos componentes. mas de qualquer forma se pudessem acomponhar as variações das tensões não poderiamos acompanhar com nossos olhos devido a rapida mudança de valores em altas frequências quer sejam analógicos ou digitais.
Bom por hoje é só ate a próxima.
BionewBie
marco_piracicaba
marco_piraci... Super Participante Registrado
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#10 Por marco_piraci...
04/09/2009 - 11:51
N-ton disse:


Considero um elemento lógico pouco explorado por razões diversas. Muitas soluções podem ser minimizadas com o uso do mesmo.

N-ton disse:


Vale salientar que a análise acima está limitada à uma porta "XOR" com somente duas entradas. Elementos com o número de entradas > 2 devem ser analisados levando-se em conta a paridade.
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