Portas Lógicas
Hoje em dia ouvimos muito falar em eletrônica digital. Ela tem se mostrado muito eficiente e tem substituido a tecnologia analógica em várias aplicações.
A grande diferença entre um circuito analógico e um circuito digital é o modo de operação. Enquanto um circuito analógico pode operar em qualquer fração da tensão de tensão de operação(valores como 0, 0,5, 0,75 e 1), o circuito digital é baseado na lógica binária(0 ou 1).
As portas lógicas são os mais simples modelos circuitos digitais. Elas simbolizam as operações básicas que podem ser feitas com os números binários e são de fundamental importância para compreensão de todos os outros circuitos digitais.
Neste experimento são mostradas 5 portas lógicas. Suas denominações são em português e inglês: E(AND), OU(OR), OU EXCLUSIVO(XOR), NÃO-E(NAND) e NÃO-OU(NOR).
Pensemos em um circuito alimentado por 5 Volts. Quando a tensão for próxima a 0 Volts, entenderemos como 0. Quando a tensão for próxima a 5 Volts, entenderemos como 1. Agora vamos analisar cada porta lógica separadamente.
PORTA OU(OR):
Para entendermos a porta OU pensemos nas seguintes ações: andar e falar ao celular. A operação OU indica a existência e a possibilidade dessas duas ações, por exemplo:
Acontece algo quando não ando e não falo no celular? Não
Posso somente andar e não falar no celular? Sim
Posso somente falar ao celular e não andar? Sim
Posso andar e falar ao celular ao mesmo tempo? Sim
Isso nos geraria a seguinte tabela:
A(Andar)
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B(Falar ao celular)
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Saída
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Não(0)
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Não(0)
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0(Não)
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Sim(1)
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Não(0)
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1(Sim)
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Não(0)
|
Sim(1)
|
1(Sim)
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Sim(1)
|
Sim(1)
|
1(Sim)
|
A porta OU difere um pouco da porta OU EXCLUSIVO(XOR). Vamos pensar nas seguintes ações agora: andar e correr.
Acontece algo quando não ando e não corro? Não
Posso somente andar e não correr? Sim
Posso somente correr e não andar? Sim
Posso andar e correr ao mesmo tempo? Não
Vemos que a porta OU EXCLUSIVO é mais semelhante ao “ou” que nós usamos na comunicação. Essa outra combinação geraria a seguinte tabela.
A(Andar)
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B(Correr)
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Saída
|
Não(0)
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Não(0)
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0(Não)
|
Sim(1)
|
Não(0)
|
1(Sim)
|
Não(0)
|
Sim(1)
|
1(Sim)
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Sim(1)
|
Sim(1)
|
0(Não)
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Porta E(AND)
Para entendermos a porta lógica E vamos pensar que queremos chegar a um local. Podemos ir por baixo ou por cima e em seguida pegar a direita ou a esquerda. É evidente que só existe um caminho certo e que só chegaremos se fizermos as duas escolhas certas. Vamos supor que o caminho certo é por cima e pela direita. E vamos nos perguntar se chegaremos no local por cada caminho.
Teremos a seguinte tabela:
Teremos a seguinte tabela:
A(Por cima)
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B(Pela direita)
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Local
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Não(0)
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Não(0)
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0(Errado)
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Sim(1)
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Não(0)
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0(Errado)
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Não(0)
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Sim(1)
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0(Errado)
|
Sim(1)
|
Sim(1)
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1(Certo)
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Temos ainda as portas lógidas NÃO-OU(NOR) e NÃO-E(NAND), que são simplesmente o contrário(negação) das portas OU e E respectivamente.
Curiosidade, as portas NAND e NOR são as portas lógicas universais. A partir delas pode-se chegar a qualquer outra porta lógica.
