experiência 4 – circuitos combinacionais

MEC – UTFPR-CT – DAELT – CURSO: ENGENHARIA INDUSTRIAL ELÉTRICA
DISCIPLINA: ELETRÔNICA DIGITAL
PROF.:__________________
EXPERIÊNCIA 4 – CIRCUITOS COMBINACIONAIS
DATA REALIZAÇÃO:________________
DATA ENTREGA:______________
ALUNOS: _____________________, _____________________, _________________________
OBJETIVOS
 Aplicar portas lógicas: E, NE, OU, NOU, INVERSORA e X–OU (OU-EXCLUSIVO).
 Praticar interligações de componentes e familiarizar com montagens de circuitos lógicos.
 Aplicar fundamentos da álgebra de Boole para construir circuitos lógicos.
 Construir circuitos lógicos, analisar funcionamentos de circuitos e interpretar resultados.
 Construir e interpretar tabelas-verdade (TV) e implementar circuitos lógicos.
 Implementar circuitos combinacionais utilizando CI´s de portas lógicas.
RELAÇÃO DE MATERIAL
Qt
1
1
1
1
1
1
descrição
Fonte de tensão 5V
Matriz de contatos
Multímetro
Gerador de função com PP
CI 7400, CI 7402, CI 7404
CI 7408, CI 7432, CI 7486
10
10
2
2
LED
Resistores de 1kΩ, 270Ω
Cabos banana-banana
Módulo de chaves
Alicate / pinça
Fios rígios para jump
2
METODOLOGIA
Ml – Para mostrar a vantagem de aplicar as técnicas de simplificação de funções será
apresentado um circuito que será analisado, para escrever a função de saída S1. Pela análise do
circuito deve-se preencher a coluna S1 da Tabela da Verdade (TV). Em seguida o circuito será
implementado e pela observação das indicações da saída, visual observada no LED ligado à
saída, preenche-se a coluna S2 da TV. As duas colunas S1 e S2 da TV devem ser confrontadas.
M2 – Para minimizar o circuito a função obtida em S1 deve ser simplificada, o novo circuito
correspondente à função simplificada deve ser desenhado e implementado. A saída do circuito
minimizado deve confrontada com as saídas S1 e S2 registradas para o circuito inicial.
M3 – Para alterar os valores das variáveis nas entradas dos circuitos utilize o módulo de
chaves associado a resistor conforme implementado em aulas práticas anteriores.
M4 – Antes de iniciar as conexões da portas lógicas será procedida a alimentação dos
CI´s, verificando a folha de diagramas dos CI´s para relembrar os pinos de alimentação +VCC e
GND dos circuitos. A fonte de alimentação será de 5V.
PROCEDIMENTOS
P1 – Analise o circuito da figura 1 e escreva a e escreva a função de saída F1.
F1 =
P2 – Analise o circuito, aplicando cada linha da TV, às entradas do circuito da figura 1,
preencha a coluna S1 da TV com o resultado definido em F1.
P3 – Implemente o circuito da figura 1. (Lembre-se de utilizar o artifício do módulo de
chaves para simular as variáveis de entrada do circuito). Use o provador lógico implementado
com LED para observar o estado das saídas de cada linha da TV.
P4 – Aplique as variáveis de entrada ao circuito e preencha a coluna S2 da TV. Confronte
a coluna S2 com a coluna S1 da Tabela.
Figura 1 - Obter a função a partir do circuito
P5 – Simplifique a função obtida em F1. F1s=
3
P6 – Esboce o circuito da função simplificada.
P7 – Implemente o circuito da função simplificada.
P8 – Verifique a TV deste circuito preenchendo a coluna S3 da TV. Compare o resultado obtido
em S2 e S3. Justifique o resultado.
CP -
P9 – Dada a função F2  A B.C  A.B.C  A.B.C  A.B.C  A.B.C  A.B.C.D  A.B  C  D  A  B  C  D
esboce o circuito.
P10 – Esboce a TV relativa a função F2 dada, crie a coluna S1 compatível com a função F2.
4
P11 – Simplifique a função F2.
F2s=
P12 – Esboce e implemente o circuito minimizado da função F2 simplificada. Na TV de P10 crie a
coluna de Saída S2. Preencha a coluna S2 observando a saída deste circuito. Confronte os
resultados da coluna S2 com os da coluna S1.
P13 – Esboce e implemente o circuito minimizado da função F2 simplificada, utilizando somente
CI´s 7486 e 7402. Na TV de P10 crie a coluna de saída S3. Preencha a coluna S3. Confronte o
resultado de S3 com S2.
CP – Sintetize seu aprendizado relativo aos procedimentos P9 a P13.
P14 – Dada a TV a seguir, escreva a função de saída, simplifique e implemente o circuito
minimizado da função simplificada.
5
QUESTÕES PARA REFLEXÃO
Q1 – Para o circuito abaixo escreva a função de saída S.
Figura 2 Circuito para questão de reflexão
Q2 – Na TV preencha a coluna S1correspondente à função S do circuito.
Q3 – Simplifique a função obtida em S.
Q4 – Esboce o circuito da função simplificada.
Q5 – Com base no circuito da função minimizada preencha a coluna S2 da TV. Compare as
saídas S1 e S2 da TV. Justifique o resultado.
Q6 – Dada a função S  A B  A B  ABD  AC D  ABD  A C D , esboce a TV da
função dada. Esboce o circuito da função. Simplifique a função e esboce o circuito da função
simplificada.
Q7 – Reescreva a função FS de Q6 utilizando somente recursos de portas NOU, esboce o
circuito da função obtida.
Q8 – Reescreva a função FS de Q6 utilizando somente recursos de portas NE, esboce o circuito
da função obtida.
Q9 – Esboce o circuito da função minimizada.
Q10 – Confira a saída do circuito da função minimizada. Use a TV para esta verificação.
Q11 – Esboce o circuito que execute a função X-NOU utilizando somente um CI 7486.
Q12 – Existe um CI X-NOU? Se existe qual é? E qual a simbologia? Qual a sua TV?
Q13 – Como é conhecido o Circuito X-NOU? Tratando-se da função que ele executa.
Q14 – Resolva os problemas indicados na lista de exercícios relativos a portas lógicas.
Q15 – Dado uma situação problema cuja solução é de natureza digital descreva os passos para o
encaminhamento da solução.