Eletrônica digital I

Nielsen C. Damasceno

Circuitos combinacionais

Slide 4

Circuitos combinacionaisÉ aquele que executa uma expressãobooleana através da interligação de váriasportas lógicas existentes, sendo que a saídadepende única e exclusivamente dasentradas.

Expressões lógicasComo foi visto, a função AND é representadapor um ponto. Por isso, a função AND éreferida como produto.A função OR é representada por um sinal desoma.As expressões podem ser escritas de duasformas

Circuito com chavesDado o circuito a seguir, qual é a expressão lógicaque descreve seu funcionamento?Considere 1 como lâmpada acesa e 1 com a chavefechada.

Acionamento de alarmesEm um processo químico, pode ser desejável que umalarme seja ativado toda vez que a temperatura doprocesso exceder um valor máximo ou sempre que apressão estiver acima de um certo limite.

O Circuito vai funcionar corretamente?

Resistores Pull Down

Resistores Pull Down

O Circuito vai funcionar corretamente?

Resistores Pull Down e Up

Resistores Pull Down e Up

O Circuito vê a porta como uma capacitância

Resistores Pull Up

U1

NOT

D1

LED-GREEN

R11k

VCC

Resistores Pull Up

Sensor de CarroUm carro possui 3 sensores:

Nas portas: quando alguma porta estiver aberta, essesensor envia nível lógico alto;Na ignição: quando a ignição está ligada, este sensorenvia nível lógico alto;Nos faróis: quando algum farol está ligado, esse sensorenvia 1.

Projete um circuito lógico que faça acionar uma luzvermelha no painel do carro sempre que:1. As portas estiverem abertas com a ignição acionada;2. Os faróis estiverem acessos com a ignição desligada.

Sensor de CarroDeterminar as entradas e saídas.Entradas: envia as informações para o circuito.Saídas: O dispositivo que recebe informação docircuito.

Circuito digital

Entradas

SaídaSensores

Sensor de CarroProjete a tabela verdade.

A (Farol) B (Ignição) C (Portas) Y (Led)0 0 0 00 0 1 00 1 0 00 1 1 11 0 0 11 0 1 11 1 0 01 1 1 1

MSB LSB

Sensor de CarroEscreva a expressão lógica.

Utilizando a soma dos produtosY = A’.B.C + A.B’.C’ + A.B’.C + A.B.C

Implemente o circuito combinacional.

Sensor de CarroEscreva a expressão lógica.

Utilizando produto da soma (saída igual a zero)Y = (A+B+C) . (A+B+C’) . (A+B’+C) . (A’+B’+C)

Implemente o circuito combinacional.

Controle de bombeamento

Controle de bombeamentoOs sensores de nível alto (H) e de nível baixo (L) sãoutilizados para determinar o acionamento da bombae do alarme.H=L=0, sensor desacionado, ou seja, a água estáabaixo dele.H=L=1, sensor acionado, ou seja, a água esta sobreou acima dele.A bomba deve ser acionada sempre que o nível daágua da caixa estiver abaixo do sensor H. Se o nívelda água ficar abaixo do nível do sensor L, o alarmedeve ser acionado até que o nível da água subaacima de L.

Controle de bombeamentoResolução:

Determine as entradas e saídas.Monte a tabela-verdade.Escreva a expressão lógicaImplemente o circuito combinacional

Controle de bombeamentoResolução:

Determine as entradas e saídas.Monte a tabela-verdade.Escreva a expressão lógicaImplemente o circuito combinacional

Implementação de circuitocombinacional

Expressão booleana: S = X + Y’ . Z

Implementação de circuitocombinacional

Expressão booleana: . ( )

Função lógica a partir docircuito combinacional

Função lógica a partir docircuito combinacional

Função lógica a partir docircuito combinacional

Tabela-verdade a partir docircuito combinacional

Tabela-verdade a partir docircuito combinacional

Aplicações de circuitocombinacional

Resolução:Entender o problema.Determinar todas as variáveis de entrada e saída.Montar a tabela-verdade.Obter a expressão booleana.Implementar o circuito combinacional

Controle de temperatura deuma estufa

Uma estufa deve manter a temperaturainterna sempre na faixa entre 15ºC e 20ºCcontrolada automaticamente por um sistemade controle digital.Foram instalados internamente dois sensoresde temperatura que fornecem níveis lógicos0 e 1.T1 = 1 para temperatura 15º C.T2 = 1 para temperatura 20º C.

Controle de temperatura deuma estufa

Projetar um circuito combinacional para fazero controle da temperatura desta estufaatravés do acionamento de um aquecedorA ou um resfriador R sempre que atemperatura interna cair abaixo de 15º C ousubir acima de 20º C.

Controle de temperatura deuma estufa

Solução:

Controle de temperatura deuma estufa

Solução:

Controle de temperatura deuma estufa

Solução:

Máquina de usinagem

Em uma máquina de usinagem, um sinal deparada (P) é gerado para interromper aoperação da máquina e gerar um sinal dealarme (S), toda vez que uma das seguintessituações ocorrer:

A esteira de alimentação de peças estivervazia.Um atolamento de peças na esteira, indicadopelo acionamento simultâneo dos doissensores de presença de peças (Q e R).

Máquina de usinagem

A presença de peça na esteira dealimentação é indicada por um nível ALTOdo sensor P. Os sensores Q e R são ativadosem nível ALTO, simultaneamente, sempre queas peças estiverem atoladas na esteira.Projete um circuito digital que gere um sinalde saída S, em nível ALTO, para as condiçõesde entradas possíveis.Simule no computador o circuitocombinacional.

Máquina de usinagem

Tabela-verdade

P (Presença) Q R S0 0 0 10 0 1 10 1 0 10 1 1 11 0 0 01 0 1 01 1 0 01 1 1 1

FiltroElaborar um circuito lógico quepermita encher automaticamente umfiltro de água de dois recipientes evela.A eletroválvula deve permaneceraberta (entrada de água) quando asaída do circuito for 1 e permaneceráfechada quando a saída for 0.O controle é efetuado por 2 eletrodos,A e B, colocados nos recipientes a eb, respectivamente.

FiltroConvenção

Se o recipiente a está cheio entãoeletrodo A=1.Se o recipiente a está vazio entãoeletrodo A=0.Se o recipiente b está cheio entãoeletrodo B=1.Se o recipiente b está vazio então

eletrodo B=0.

FiltroSolução