O QUE É FLIPFLOP? (PODCAST)

 

Livro Floyd Exercícios Feito no Simulador LogiSim

 A simulação é muito importante para podermos errar antes de colocar nossa ideia para funcionar e na eletrônica é a mesma coisa para entender melhor o livro Floyd pegamos os exemplos e colocamos alguns exercícios que usamos o LogiSim para simular.

Um circuito de inversores em cascata é mostrado. Se um nível ALTO for aplicado no ponto A, determine os níveis lógicos nos pontos de B até F.

O simulador consegue nos mostrar as falhas conforme o exemplo abaixo.

Examine as condições indicadas na Figura 1 e identifique as portas com defeito.

Simulação na qual mostra qual o que está com falha

Uma simulação na qual porta OR executa uma  função de opção das entradas, enquanto que a porta  EX-OR executa uma função de seleção das entradas de maneira que a seleção ocorre de acordo com a entrada que foi para nível 1, se as duas entradas estiverem em nível 1 a saida da porta EX-OR vai para zero. 

Transistores e Circuitos Integrados

Os transistores sem duvida é um dos componentes mais utilizados na eletrônica, feito principalmente de silício ou germânio o transistor poder ser utilizado para amplificar ou barrar a passagem de corrente nos circuitos, ele está muito presente em nosso cotidiano em telefones e computadores.

Com o passar do tempo foi criado o CI (Circuito Integrado) no qual substitui algumas funções dos transistores e passou a ser muito utilizado na eletrônica. O CI (Circuito Integrado) é composto principalmente por materiais semicondutores é considerado um MicroChip. 

Para você conhecer mais sobre Transistores e CI deixamos separados dois vídeos no YouTube para você conhecer melhor.

Simplificação De Circuitos e Portas Lógicas

Tudo na vida pode ser simplificado e melhora, muitas das vezes não percebemos na hora mas sempre há como melhorar algo. Na eletrônica digital é a mesma coisa quando criamos um circuito o mesmo em sua fase inicial é grande e ocupa um espaço muito grande então foi necessário simplificá-lo e isso pode ser feito através dos métodos

Álgebra Booleana

Para entender a álgebra booleana precisamos primeiro saber as principais portas lógicas nas quais são:

Porta Lógica OU

A porta lógica OU é uma porta que se equipara a uma soma, pois se você tiver uma das entradas 1 a saída será 1

Segue abaixo a tabela:

A porta OU é representada pela imagem abaixo

A+B=S

Porta Lógica AND/E

A porta lógica AND/E, ela se equipara a uma multiplicação pois apenas quando as duas entradas forem 1 a saída será 1 segue abaixo a tabela:

A porta AND/E é representada pela imagem a abaixo

A.B=S(C)

Porta Lógica NOT

A porta lógica NOT ela é usada quando queremos que a saída seja 1 quando não houver nenhum sinal de entrada

A porta é representada pela simbologia abaixo

=S(B) o  significa inversão se a saída seria 1 ela passa a ser 0

Porta Lógica NOR

A porta lógica NOR é usada quando quando não queremos saída na quando houver sinal em todas as entradas, então a saída passa para quando não há nenhuma entrada, ou seja quando o sinal for 0 e 0 a saída vai ser 1. Abaixo segue a tabela 

 A porta NOR é representada pela imagem abaixo:

=S

Porta Lógica NAND

A porta lógica NAND é usada quando queremos saída apenas quando não houver sina de entrada. Abaixo segue a tabela.

A porta lógica NAND é representada pela imagem abaixo: 

Porta Lógica OU EXCLUSIVO

A porta lógica OU EXCLUSIVO é usada quando queremos saídas apenas quando a houver entrada em uma das portas. 

A imagem abaixo representa a porta lógica OU Exclusivo: A⊕B=S

A simplificação por Álgebra Booleana é complexa e tem várias etapas segue abaixo o passo a passo tirado do livro Sistemas Digitais Fundamentos e Aplicações. 

Teorema De Morgan

Essas são as regras exemplificadas para simplificar um equação pela álgebra booleana e teorema de De Morgan.

Mapa de Karnaugh

O mapa de Karnaugh é uma das alternativas para poder realizar a simplificação sem ser por meio de álgebra, nesse caso iremos utilizar a tabela verdade como referência. Abaixo segue as regras e os exemplos tirados do livro Sistemas Digitais: Fundamentos e Aplicações.

Segue abaixo um circuito simplificado e montado no programa LogiSim

Supondo que temos uma empresa na qual trabalha com um sistema automatizado de embalagem e para funcionar ela funciona com três sensores  A,B e C. Os sensores ativam da seguinte maneira: Quando A e B tiver sinal tem Saída, quando B e C tiver sinal e A não, tem Sinal de saída. Sabendo disso iremos montar uma tabela verdade e simplifica-la através do Mapa de Karnaugh. 

Circuito Não Simplificado

Circuito Simplificado

Simuladores Eletrônica Digital

Na eletrônica digital é muito comum pensarmos em uma forma de montar um circuito e otimizá-lo da melhor forma possível, porém mesmo assim pode ser que possamos cometer alguns erros e equívocos no meio do caminho fazendo com que o processo demore mais e muitas das vezes acarreta em perda de tempo. A melhor forma de você aprender é errar, mas não no processo, e para isso criaram os simuladores, os mesmos ajudam a nós a errar e arrumar o erro de maneira mais fácil ajudando a nós a economizar tempo. Na eletrônica digital já existe alguns tipos de simuladores que nos ajudam a errar antes da execução física, abaixo segue exemplo de alguns: 

  LogicCircuit 

 O LogicCircuit possui uma interface simples com poucos menus. Seus componentes, suas propriedades e ferramentas ficam localizados no painel esquerdo da interface e, do lado direito, localiza-se a área de trabalho. Para inserir qualquer componente, basta clicar sobre ele e arrastá-lo até a área de criação. Depois do circuito elaborado, para iniciar a simulação, clique no menu Circuito, em seguida, Liga/Desliga Circuito; ou se preferir, utilize as teclas Ctrl+W. Para ter acesso ao programa e já começar a desenvolver os seus circuitos, clique no link e faça download: http://logiccircuit.codeplex.com/releases/view/618025 

EasyEDA 

 O EasyEDA é um conjunto de ferramentas EDA (automação de projeto eletrônico, também chamada de projeto eletrônico auxiliado por computador (ECAD)), gratuito, sem necessidade de instalação, baseada na Web e na nuvem, que integra desenvolvimento de esquemático, simulador de circuito em modo misto e layout de PCB em um ambiente no navegador WEB, para engenheiros eletrônicos, educadores, estudantes, makers e entusiastas. Como o EasyEDA é totalmente gratuito, muito fácil de usar e rico em recursos, ocupa o primeiro lugar. Prós: Comunidade enorme e sempre crescente; A biblioteca de componentes é bastante vasta; Simulador bem completo; É possível projetar PCB de alta qualidade; O circuito de projeto/PCB não precisa de conhecimento prévio do ambiente. Por isso iniciantes podem facilmente começar a trabalhar com o EayEDA; EasyEDA é totalmente GRÁTIS. Contras: Fazer a simulação é meio difícil. Você precisa seguir o guia de instruções do próprio site.

MultiSim Live

Desenvolvido pela National Instruments, o Multisim Live é um novo recurso on-line do Multisim para desktop. Ele permite que os usuários usem a mesma tecnologia de simulação usada nas instituições acadêmicas, na pesquisa e na industria, e a usem em qualquer lugar, a qualquer hora e em qualquer dispositivo. O Multisim Live oferece uma experiência intuitiva de layout esquemático em um navegador da web. Com a familiar interface Multisim, a biblioteca de componentes e os recursos interativos garantem que você possa capturar seu design sem dificuldade. O esquema pode ser acessado em qualquer dispositivo móvel ou de computação e compartilhado a partir de qualquer navegador suportado. Prós: Esta plataforma é muito fácil de usar; Um grande número de peças de fornecedores faz desta uma boa escolha para fins práticos; Se baseia na simulação SPICE (Simulação com Ênfase em Circuitos Integrados). Utiliza o mesmo sistema que o MultiSim para PC. Contras: NÃO é totalmente gratuito; Na versão gratuita não há muitos componentes disponíveis; Na versão gratuita não é possível editar os parâmetros dos componentes, por exemplo características de um determinado código de um componente.

 

LogiSim 

O Logisim é uma ferramenta educacional para a concepção e a simulação digital de circuitos lógicos. Com uma interface simples e com ferramentas para simular circuitos a medida em que são construídos, é simples o bastante para facilitar a aprendizagem dos conceitos mais básicos relacionados aos circuitos lógicos. Com a capacidade de construir circuitos maiores a partir de subcircuitos menores, traçar conexões com um mero arrastar do mouse, o Logisim pode ser usado (e é usado) para projetar e simular CPUs completas para fins educacionais. Estudantes em faculdades e universidades em todo o mundo utilizam o Logisim para uma variedade de propósitos, incluindo: um módulo para o ensino de ciência da computação em geral, cursos de organização de computadores, e até mesmo semestres inteiros em cursos mais avançados de arquiteturas de computadores.

 Bibliografia: 

https://blog.render.com.br/eletronica/logiccircuit-um-software-livre-para-circuitos-digitais/

http://www.cburch.com/logisim/pt/index.html

https://www.nerd-rosa.com.br/post/os-10-melhores-simuladores-de-circuito-eletr%C3%B4nico-on-line

Sistemas de Numeração Apresentação

Mapa Mental: Codificadores.