São dispositivos que operam e trabalham com um ou mais sinais lógicos de entrada para ter no final uma e somente uma saída, de acordo com a função criada no circuito.
Na atualidade, a sua implementação é quase sempre em circuitos eletrônicos integrados, mas podem ser componentes discretos, circuitos eléctricos com relés, dispositivos ópticos, circuitos hidráulicos ou mesmo mecanismos.
Considerando circuitos elétricos ou eletrônicos, deve-se notar que os valores lógicos 0 e 1 são representados por tensões ou correntes. Na análise lógica, esse dado não é levado em conta e os valores de entradas e saídas são sempre referidos a 0 ou a 1.
Porta OR (OU)
Nesta porta, a saída S é igual à operação booleana OR entre os valores das entradas. Na figura abaixo, está representado o símbolo usual e, a tabela de verdade da função.
A função booleana (ou lógica) é S = A + B.
A figura acima apresenta um circuito eléctrico simples com dois interruptores e uma lâmpada. Neste caso, o interruptor desligado é nível lógico 0 e interruptor ligado é o nível lógico 1.
A lâmpada liga quando pelo menos um dos interruptores está ligado. Portanto, o circuito opera conforme a tabela de verdade ao lado.
Porta AND (E)
A saída S é igual à operação booleana E entre os valores das entradas. Símbolo usual conforme a figura e a tabela de verdade em baixo. A figura mostra um circuito simples com interruptores.
Agora, os contatos estão em série e a saída só terá nível 1 quando todas as
entradas forem também 1. A função S = A . B
Porta NOT (NÃO – negação)
Na porta NOT, a saída S está invertida relativamente à entrada A.
Na Figura abaixo podemos ver o símbolo usual, a tabela de verdade e circuito eléctrico simples para a função.
A função lógica é S = A . A porta NOT é também denominada inversor. Para simplificar os diagramas, o símbolo é apenas um pequeno círculo se estiver junto de uma entrada ou saída de outra porta lógica.
Porta Não inversora
Na porta Não inversora, a saída S é igual à entrada A. Na Figura abaixo podemos ver o símbolo usual, a tabela de verdade e circuito eléctrico simples para a função.
A função lógica é S =A. Esta porta é também denominada como buffer não inversor.
Portas com mais de duas entradas
Em razão da operação que executa, a porta NÃO admite apenas uma entrada. As portas OR e AND (e outras delas derivadas) podem ter qualquer número n ≥ 2 de entradas.
No quadro anterior, pode-se ver o símbolo e a tabela de verdade para a porta OR de 3 entradas, S = A + B + C.
Porta NOR
É uma porta OR com um inversor (NOT) na saída, que, nos diagramas, pode ser representado por um pequeno círculo conforme já comentado.
Expressão lógica segundo álgebra de Boole: S = A + B.
Devido à ação do inversor, os resultados são complementares aos da porta OR.
Porta NAND
De forma similar à anterior, apresenta resultados complementares aos da porta E devido ao inversor na saída. Símbolo usual e tabela de verdade para duas entradas nas Figuras acima.
Função lógica: S = B . A
Porta XOR e XNOR
Conforme visto em, a operação booleana OR não oferece plena equivalência com a soma aritmética comum. A função XOR (OR Exclusivo) permite essa correspondência. A porta XOR é a função diferença, a saída é 1 sempre que A≠B.
A porta XNOR é a porta XOR com um inversor na saída, resultando em valores complementares aos da anterior. A porta XNOR é a função igualdade, a saída é 1 sempre que A=B.
Circuito integrado Típicos
Aqui apresentam-se alguns CI típicos CMOS (40XX) e TTL (74XX)
OR
AND
NOT
BUFFER
NOT e NAND
GLOSSÁRIO
Barramento elétrico
Realiza a função de condutor dentro de um sistema elétrico. Os barramentos elétricos de cobre são resistentes ao calor e a corrosão.
Protocolo
De maneira simples, um protocolo pode ser definido como “as regras que governam” a sintaxe, semântica e sincronização da comunicação.
Bit
Simplificação para dígito binário, “Binary digit” (em inglês) é a menor unidade de informação que pode ser armazenada ou transmitida, usada na Computação e na Teoria da Informação. Um bit pode assumir somente 2 valores: 0 ou 1, corte ou passagem de energia respectivamente.
LRU (Line Replaceable Unit)
É a designação atribuída a um componente, normalmente exterior, facilmente substituível a nível de linha.
Commercial Standard Digital Bus – CSDB
Barramento Digital Padrão Comercial é um barramento assíncrono unidirecional, anteriormente conhecido como o Barramento Digital Padrão Collins. A velocidade máxima é de 50 kbit /s.
Expressão de lógica booleana
É uma estrutura lógica que pode ser verdadeira ou falsa. As expressões podem ser ligadas através de operadores (como AND, OR e NOR) para possibilitar a criação de expressões complexas.
Circuito integrado
Um circuito integrado, abreviadamente CI, é um circuito eletrônico miniaturizado (composto principalmente por dispositivos semicondutores) sobre um substrato fino de material semicondutor.
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