AULA 6 - Eletrônica Digital 1 - Graduação

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Revisão de 21h25min de 5 de outubro de 2015 por imported>Fargoud (→‎Porta NOT usando porta NAND)
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No capítulo anterior ficou evidente que minimizar circuitos eletrônicos é uma ARTE, antes de uma técnica!

É necessário dominar-se todos os teoremas, pra se ter garantia de ter chegado ao circuito ótimo.

Mas, além dos 20 teoremas citados no capítulo anterior, existem outras estratégias que permitem manipular as expressões, na tentativa de se eliminar termos.

Uma destas estratégias é a aplicação dos Teoremas de De Morgan.

1o. Teorema de De Morgan

O primeiro teorema de De Morgan estabelece que:

INV(A . B) = A' + B'
1odm.jpg

Graficamente:

1odmCI.jpg

2o. Teorema de De Morgan

O segundo teorema de De Morgan estabelece que:

INV(A + B) = A' .  B'
2odm2.jpg

Graficamente:

2odmCI.jpg


Uso dos teoremas de De Morgan

A principal aplicação dos teoremas de De Morgan é permitir a manipulação das expressões booleanas, de forma a simplificá-las consideravelmente. Isto também devido à propriedade das portas inversoras de que:

Usodm.jpg

Ora, assim é possível aplicar-se os teoremas a qualquer operação de soma (OU) e de multiplicação (E) lógicas, bastando, para isto, barrar duas vezes a expressão.


Exemplo 1

Aplique os teoremas de De Morgan ao circuito abaixo, de forma a minimizá-lo, se possível.

Ex1dm.jpg

Este circuito é composto, originalmente, de:

  • uma porta NOT (CI 7404);
  • uma porta AND (CI 7408);
  • uma porta NAND (CI 7400);
  • e uma porta NOR (CI 7402).


Resolução:

Ex1resdm.jpg

Circuito resultante (com redução de um porta NAND):

Ex1respostadm.jpg

Exemplo 2

Aplique os teoremas de De Morgan ao circuito abaixo, de forma a minimizá-lo, se possível.

Ex2dm.jpg

Este circuito é composto por:

  • 1 porta AND (1 CI 7408);
  • 1 porta NAND (1 CI 7400);
  • 1 porta OR (1 CI 7432);
  • 1 porta NXOR
  • 1 porta NOT (1 CI 7404).

Resolução:

Ex2solucaodm.jpg
Ex2respostadm.jpg

Exemplo 3

Aplique os teoremas de De Morgan ao circuito abaixo, de forma a minimizá-lo, se possível.

Ex3dm.jpg

Este circuito é composto, originalmente, de:

  • duas portas AND (CI 7408);
  • uma porta NOR (CI 7402);
  • uma porta XOR (CI 7486);
  • e uma porta OR (CI 7432).

Resolução:

Ex3resdm.jpg

Circuito resultante, contendo apenas 1 CI 7408 (3 portas AND), 1 CI 7404 (2 inversoras) e 1 CI 7432 (1 porta OR):

Ex3respostadm.jpg


Universalidade das portas NAND e NOR

A partir das portas NAND e NOR pode-se implementar todas as operações básicas: AND, OR e NOT.

A comprovação vem dos próprios teoremas, vistos na aula anterior ([AULA 5 - Eletrônica Digital 1 - Graduação | << Portas Lógicas Básicas ]):

Porta NOT usando porta NAND

Pode ser comprovado que (A.A)' = A'.

Portanto, uma porta NAND com as duas entradas curto-circuitadas, funciona como inversora.





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