PRÁTICA 03 - CONSTRUÇÃO DE CIRCUITOS COMBINACIONAIS

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OBJETIVOS

• Resolução de problemas práticos utilizando circuitos lógicos;
• Apresentar a metodologia de projeto de circuitos digitais com ferramentas de simplificação algébrica;

Material Necessário:

• Simulador de circuitos digitais Digital

Durante o nosso estudo até agora, nos dedicamos à representação e simplificação de grandezas digitais. Agora, buscaremos a aplicação dos conceitos da eletrônica digital na solução de problemas práticos de engenharia utilizando a classe de circuitos chamados combinacionais.

Um circuito combinacional é aquele em que as saı́das dependem única e exclusivamente das combinações entre as variáveis de entrada; Para a elaboração desses circuitos a partir de processos reais, normalmente seguimos a seguinte sequência de passos:

1. Problema real - Problema prático que visa solução usando o circuito combinacional;
2. Visão geral de variáveis e convenções - Definição de quais são as entradas e saı́das do problema;
3. Tabela verdade - Expressão que mostra todas as possı́veis saı́das para todas as entradas possı́veis;
4. Expressão mı́nima - Simplificação da tabela da verdade para uma solução ótima;
5. Solução do problema - Hardware que soluciona o problema real em termos de entradas booleanas.

PROBLEMA 1

Uma fábrica necessita de uma sirene para indicar o fim do expediente. Esta sirene deve ser tocada em uma das seguintes condições:

• Já passa das cinco horas e todas as máquinas estão desligadas.
• É sexta-feira, a produção do dia foi atingida e todas as máquinas estão desligadas.

Projete um circuito que controle a sirene atribuindo as seguintes variáveis booleanas. Preencha sua tabela-verdade.

• A - Já passa das cinco horas.
• B - Todas as máquinas estão desligadas.
• C - É sexta-feira.
• D - Produção do dia foi atendida.
• S - Tocar a Sirene.

1. Determine a expressão lógica para o circuito acima:

2. Represente o diagrama do circuito usando portas lógicas e implemente-o no simulador.

PROBLEMA 2

Uma companhia instituiu o seguinte controle para o acesso de seus três estacionamentos. Cada empregado tem um cartão que deve ser inserido numa brecha especial que existe em cada portão. O portão só abre se o empregado estiver autorizado a usar o estacionamento.

Escreva o mapa-K para as três entradas $x_1$, $x_2$ e $x_3$, representar a expressão lógica do circuito e implemente em protoboard.

EXPRESSÃO LÓGICA
_____________

Represente o diagrama do circuito usando portas lógicas. Em seguida, implemente o circuito em protoboard.

PÓS LABORATÓRIO - RELATÓRIO

1. Para os dois circuitos implementados na prática, utilizar ferramenta de construção de circuitos digitais para sua representação: https://github.com/marcielbp/Digital

2. Elabore os dois circuitos da prática utilizando a conversão para NAND/NOR
   • Circuito 1 e 2 - apenas portas NAND;
   • Circuito 1 e 2 - apenas portas NOR;
3. Envie, em um único arquivo .zip uma pasta contendo, obrigatoriamente:
   • Relatório em formato .pdf ou .docx
   • Arquivo do circuito implementado usando o simulador (.dig) ou
   • Captura de tela usando software alternativo (Android, iOS ou hospedado na WEB).