Implementação de Funções Lógicas com Circuitos Integrados Simbologias: Clássica e IEEE/ANSI Circuitos Integrados Digitais Famílias Lógicas • Existem várias tecnologias para fabricar circuitos integrados digitais, conhecidas por famílias lógicas. • As principais famílias lógicas são: TTL – Transistor Transistor Logic CMOS – Complementary MOS Circuitos Integrados Digitais Níveis de Integração O número de portas lógicas do CI (circuitos integrados) depende do nível de integração. Existem os seguintes: • SSI (Small Scale Integration) – CI com menos de 12 portas lógicas. • MSI (Medium Scale Integration) – Com 12 a 99 portas lógicas • LSI (Large Scale Integration) – Com 100 a 9 999 portas lógicas. • VLSI (Very Large Scale Integration) – Com 10 000 a 99 999 portas lógicas. • ULSI (Ultra Large Scale Integration) – Com 100 000 ou mais portas lógicas. Circuitos Integrados Digitais Parâmetros Os pârametros que caracterizam os circuitos integrados digitais são: VIHMin – Tensão mínima de Entrada correspondente ao Nível Lógico Alto. VILMax – Tensão máxima de Entrada de Nível Lógico Baixo. VOHMin – Tensão mínima de Saída de Nível Lógico Alto. VOLMax – Tensão máxima de Saída de Nível Lógico Baixo. IIHMin – Corrente mínima de Entrada de Nível Lógico Alto. IILMax – Corrente máxima de Entrada de Nível Lógico Baixo. IOHMin – Corrente mínima de Saída de Nível Lógico Alto. IOLMax – Corrente máximade Saída de Nível Lógico Baixo. Fan-Out - número máximo de entradas de circuitos lógicos que uma saída pode alimentar. Depende de IIH, IIL, IOH e IOL. Circuitos Integrados Digitais Fan-out Para calcular o número de entradas de um circuito que a saída de outro pode alimentar, fazemos: Se as duas contas derem diferentes resultados, escolhe-se o menor. Circuitos Integrados Digitais Família TTL • Existem duas séries cujas designações começam por: 54 (aplicações militares) e 74 (uso comercial). • A tensão de alimentação é de 5 V. • Uma entrada em aberto funciona no estado lógico Alto. • Dentro da série 74, temos, entre outras: 74 – padrão 74L – baixo consumo 74H – Alta velocidade 74LS – Schottky de Baixa Potência Circuitos Integrados Digitais Parâmetros mais importantes da família TTL VIHmin = 2V VOHmin = 2,4 V VIHmax = 5 V VOHmax = 5 V VILmin = 0 V VOLmin = 0,3 V VILmax = 0,8 V VOLmax = 0,5 V As margens de ruído garantem o estado do circuito: se, na saída de um circuito, aparecer uma tensão de 0,6 V (entre 0,5 e 0,8 V) e esta entrar noutro circuito, a entrada é baixa… Circuitos Integrados Digitais Família CMOS • A tensão de alimentação pode variar entre 3 e 15 V • As principais séries são: 74C – Circuitos compatíveis com os da família TTL. 74HC – Alta velocidade Circuitos Integrados Digitais Exemplos de C. Integrados Tecnologia TTL SSI 7404 – 6 portas NOT 7408 – 4 portas AND de 2 entradas 7411 – 3 portas AND de 3 entradas 7432 – 4 portas OR de 2 entradas Circuitos Integrados Digitais Circuito 7404 6 portas NOT Circuitos Integrados Digitais Observe que: Os terminais são numerados a partir da marca, no sentido anti - horário; Existem terminais para ligar a alimentação (Vcc e GND – terra); No símbolo IEEE/ANSI esses terminais não aparecem. Circuitos Integrados Digitais Circuito 7408 4 portas AND de 2 entradas Circuitos Integrados Digitais Observe que: Cada porta é designada por um número: 1, 2, etc.; As entradas são designadas por 1A, 1B (para a primeira porta), 2A, 2B (para a segunda), etc.; As saídas são designadas por 1Y (para a primeira porta), 2Y (para a segunda), etc. Circuitos Integrados Digitais Circuito 7411 3 portas AND de 3 entradas Circuitos Integrados Digitais Circuito 7432 4 portas OR de 2 entradas Circuitos Integrados Digitais Exemplo de implementação de uma função lógica • Como interligar diferentes circuitos integrados, para obter uma função lógica. Circuitos Integrados Digitais Função: S = C⋅B⋅ A + C⋅B Logigrama: Circuitos Integrados Digitais Para podermos utilizar só portas AND de 2 entradas, aplicamos a propriedade associativa ao produto C.B.A: C.B.A = (C.B).A Circuitos Integrados Digitais Ligação dos Circuitos Integrados TTL Circuitos Integrados Digitais Simbologia IEEE/ANSI Circuitos Integrados Digitais