port as logic as
DESCRIPTION
Artigo sobre portas lógicas.TRANSCRIPT
-
Lucnio Preza de Arajo http://www.prof2000.pt/users/lpa
PORTAS LGICAS
A facilidade do processamento de nmeros binrios decorre da existncia de apenas dois dgitos, 0 e 1, que podem ser representados por 2
nveis de tenso (exemplo 0 = 0 volt e 1 = 5 volts). Os smbolos representam um bloco lgico com uma ou mais entradas lgicas A, B, etc. e uma ou mais sadas lgicas S1, S2, etc. As entradas e
sadas lgicas s assumem valores correspondentes aos nveis lgicos 0 e 1.
Um bloco lgico executa uma determinada funo lgica para a qual foi projectado. Essa funo determina os valores que as sadas assumem
para cada combinao de valores das entradas. Tais relaes so muitas vezes exibidas soba a forma de tabelas de verdade.
Porta lgica E (AND) Smbolo antigo Smbolo novo Expresso da funo
S = A x B
Tabela de verdade da funo E
A B S
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1
Porta lgica NO E (NAND) Smbolo antigo Smbolo novo Expresso da funo
S = A x B
Tabela de verdade da funo NO E
A B S
0 0 1
0 1 1
1 0 1
1 1 0
Porta lgica OU (OR) Smbolo antigo Smbolo novo Expresso da funo
S = A + B
Tabela de verdade da funo OU
A B S
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1
Porta lgica NO OU (NOR) Smbolo antigo Smbolo novo Expresso da funo
S = A + B
Tabela de verdade da funo NO OU
A B S
0 0 1
0 1 0
1 0 0
1 1 0
Porta lgica OU EXCLUSIVO (XOR) Smbolo antigo Smbolo novo Expresso da funo
S = A B
Tabela de verdade da funo OU
EXCLUSIVO
A B S
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 0
Porta lgica NEGAO (NOT) Smbolo antigo Smbolo novo Expresso da funo
A = S
Tabela de verdade da funo NEGAO
A
S
1 0
0 1
1
1
= 1
1
A
B
S
A
B
S
A
B
S
A
B
S
A
B
S
A
(
p
e
s
o
3
2
S
-
Lucnio Preza de Arajo http://www.prof2000.pt/users/lpa
PRINCIPAIS FAMLIAS LGICAS
Famlias lgicas uma expresso usada para referir o conjunto de alternativas tecnolgicas que
existem para o fabrico de circuitos integrados digitais
As primeiras famlias lgicas diferiam entre si essencialmente pelo facto de os respectivos circuitos
integrados serem construdos com base em transstores bipolares (TTL - Transistor-Transistor
Logic) ou com base em transstores MOS-FET (MOS - Metal-Oxide-Silicon).
Cada CI precisa de uma determinada potncia elctrica para operar. Tal potncia fornecida por
uma ou mais fontes de tenso, ligadas aos pinos de alimentao do chip. Normalmente, s
necessrio ligar um nico pino para alimentao do chip, denominado VCC para a famlia TTL e VDD
para os dispositivos MOS.
-
Lucnio Preza de Arajo http://www.prof2000.pt/users/lpa
FAMLIA LGICA TTL
Famlias lgicas TTL: Os transstores bipolares permitem maior rapidez (maior frequncia), mas
custa de maior consumo.
TTL e CMOS constituram as alternativas principais durante muitos anos, mas a evoluo tecnolgica
permitiu o aparecimento regular de outras solues de compromisso entre a velocidade e o consumo:
Em TTL temos as variantes L (low power), S (Schottky), LS (low-power Schottky), etc.
TTL significa Transistor-Transistor Logic (Lgica Transistor-Transistor). A tenso de alimentao
se restringe a 5V contnuos, tendo, porm, uma faixa de tenso correspondente aos nveis lgicos 0
e 1. A figura a seguir mostra as faixas de tenso correspondentes aos nveis lgicos de entrada de
um circuito integrado da famlia TTL.
VIH Tenso de entrada correspondente ao
nvel lgico alto (1).
VIL Tenso de entrada correspondente ao
nvel lgico baixo (0).
Observa-se, na figura, que existe uma faixa de tenso entre 0,8V e 2V na qual o componente TTL
no reconhece os nveis lgicos 0 e 1, devendo, portanto, ser evitados em projectos de circuitos
digitais.
A figura a seguir mostra as faixas de tenso correspondentes aos nveis lgicos de sada de um
circuito integrado da famlia TTL.
V0H Tenso de sada correspondente ao nvel
lgico alto (1).
V0L Tenso de sada correspondente ao nvel
lgico baixo (0).
O fan-out, tambm chamado factor de carga, definido como o nmero mximo de entradas de circuitos lgicos que uma sada pode alimentar.
-
Lucnio Preza de Arajo http://www.prof2000.pt/users/lpa
7404 Seis portas lgicas NOT
7408 Quatro portas lgicas AND de duas entradas
7432 Quatro portas lgicas OR de duas entradas
74266 Quatro portas lgicas XNOR (NOR exclusivo)
-
Lucnio Preza de Arajo http://www.prof2000.pt/users/lpa
FAMLIA LGICA CMOS
Famlias lgicas CMOS: A tecnologia MOS normalmente a preferida para a implementao de
circuitos mais complexos, quer por apresentar menores requisitos de rea por transstor, quer por
apresentar menor consumo.
TTL e CMOS constituram as alternativas principais durante muitos anos, mas a evoluo tecnolgica
permitiu o aparecimento regular de outras solues de compromisso entre a velocidade e o consumo:
Em CMOS, temos as variantes HC (high-speed CMOS) e HCT (compatvel pino a pino com os TTL).
CMOS significa Complementary Metal Oxide Semiconductor (Semicondutor de xido-Metal
Complementar), usa tanto FETs canal-N quanto canal-P no mesmo circuito, de forma a aproveitar as
vantagens de ambas as famlias lgicas.
As caractersticas principais desta famlia so o reduzido consumo de corrente (baixa potncia), alta
imunidade a rudos e uma faixa de alimentao que se estende de 3V a 15V ou 18V dependendo do
modelo.
O processo de fabricao do CMOS mais simples que o do TTL, possuindo tambm uma densidade
de integrao maior, porm so mais lentos do que os TTL, apesar da nova srie CMOS de alta
velocidade competir em p de igualdade com as sries TTL 74 e 74LS.
A famlia CMOS possui, tambm, uma determinada faixa de tenso para representar os nveis lgicos
de entrada e de sada, porm estes valores dependem da tenso de alimentao e da temperatura
ambiente.
4011 Quatro portas lgicas NOR de duas entradas