Programação em C para PIC - III

Olá todos, hoje vou continuar a falar sobre a programação de microcontroladores, abordando as portas lógicas.

PORTAS LÓGICAS

De maneira bem abrangente podemos dizer que as portas lógicas são o fundamento do processamento digital. Elas estão relacionadas às operações matemáticas que podem ser efetuadas no sistema binário. Estas operações são chamadas de álgebra booleana (ou aritmética computacional), em homenagem à GEORGE BOOLE, matemático e filósofo.

LÓGICA DIGITAL

Assim como temos as quatro operações básicas da álgebra decimal, temos também as operações básicas da álgebra booleana, que são:

 1- E (and); corresponde à "multiplicação"

 2- OU (or); corresponde à "adição"

 3- NÃO (not); corresponde à "inversão"

 4- OU EXCLUSIVO (xor); corresponde à "adição especial"

Vamos ver cada uma destas operações com mais detalhes:

E (AND):

Corresponde à multiplicação na álgebra booleana. É também chamada de conjunção lógica. O valor binário 0 ao ser multiplicado resulta sempre 0. Deste último fato e lembrando que binário possui apenas dois digitos (0 e 1), podemos concluir com facilidade que o resultado de uma operação E (multiplicação) só será igual a 1 se todos os fatores forem iguais a 1, ou seja:

A x B = Resultado

OU (OR):

Corresponde a adição na álgebra booleana. É também chamada de disjunção lógica. Lembrando que 0 é o elemento neutro da soma, concluímos que, sempre que temos o valor 1 somando, teremos sempre um resultado igual a 1. Mas e quando acontece 1 + 1? Neste caso o resultado continua sendo igual a 1, pois em binário não podemos ter o algarismo 2 e o resultado destas operações não pode ter uma quantidade de algarismos (bits) maior do que as entradas (A e B) têm.

A + B = Resultado

NÃO (NOT):

 Esta operação é uma simples inversão e possui apenas uma entrada para uma saída. Quando a entrada assume valor 1 (H) a saída vai a 0 (L) e vice-versa.

= Resultado (note a barra em cima do A)

OU EXCLUSIVO (XOR):

Esta é uma soma diferenciada. É também chamada de disjunção exclusiva. Resulta um valor alto (1) se, e somente se, uma das entradas for diferente da outra. Ou seja:

A B = Resultado (perceba o círculo em torno do sinal de +)

Estas são as quatro operações básicas da álgebra booleana. Juntando-se várias operações podemos ter várias outras tabelas-verdade (o nome dado às tabelas acima).

Estas operações matemáticas podem ser efetuadas através de circuitos eletrônicos (circuitos digitais). Estes "blocos" de circuitos correspondem às PORTAS LÓGICAS.

Vejamos como fica cada operação em circuitos digital e em representação de portas lógicas:

PORTA AND:

CIRCUITO ELÉTRICO EQUIVALENTE ----SIMBOLOGIA DA PORTA LÓGICA

PORTA OR:

CIRCUITO ELÉTRICO EQUIVALENTE ----SIMBOLOGIA DA PORTA LÓGICA

PORTA NOT:

CIRCUITO ELÉTRICO EQUIVALENTE ----SIMBOLOGIA DA PORTA LÓGICA

 

PORTA XOR:

CIRCUITO ELÉTRICO EQUIVALENTE ----SIMBOLOGIA DA PORTA LÓGICA

Estas quatro operações são muito importantes, uma vez que são o fundamento de toda a lógica digital.

Além destas temos as associações entre as diversas portas lógicas que podem formar as mais variadas tabelas verdades, mas isso já é assunto da próxima postagem: Álgebra Booleana.

Até lá, fiquem com Deus.