FAVORITAR
FecharPlease login

Tudo o que Você Precisa Saber Sobre Portas Lógicas

Nos circuitos digitais as operações lógicas aparecem por meio das portas lógicas, que são elementos constituídos por diodos, transistores e resistores ligados de forma que a saída do circuito seja o resultado de uma operação lógica básica (OR, AND ou NOT) exercida sobre as entradas.

Neste artigo veremos as principais portas lógicas utilizadas em projetos.

Introdução às Portas Lógicas

Porta lógica OR (OU)

Uma porta OR é aquela em que a sua saída é igual à combinação das entradas por meio da operação OR.

Lembrando que a lógica da operação é que a saída será verdadeira se pelo menos uma das entradas for 1, e será falso se todas as entradas forem nível 0. Na Figura 1 temos o símbolo designado a porta lógica OR, onde A e B são as entradas e Q a saída.

Introdução às Portas Lógicas
Figura 1 – Símbolo da porta lógica OR.

Comercialmente, as portas lógicas aparecem através de circuitos integrados (CIs) que reúnem diversas portas lógicas como as mostradas na Figura 1. Na Figura 2 temos o CI MM74HC32 que é composto por portas lógicas OR de duas entradas.

Introdução às Portas Lógicas
Figura 2 – a) CI MM74HC32 b) Esquemático do CI.

A lógica da operação OR é aplicável também em circuitos que possuem mais de duas entradas. Como pode ser visto na Tabela 1.

ABCQ = A + B + C
0000
0011
0101
0111
1001
1011
1101
1111
Tabela 1 – Operação OR para 3 entradas.

Dessa forma, comercialmente temos o CI MM74HC4075 que é composto por portas lógicas OR de três entradas, como mostrado na Figura 3.

Introdução às Portas Lógicas
Figura 3 – a) CI MM74HC4075 b) Esquemático do CI.

Porta lógica AND (E)

Uma porta AND é aquela em que a sua saída é igual à combinação das entradas por meio da operação AND.

Lembrando que a lógica da operação AND é que somente teremos uma saída verdadeira se todas as suas entradas forem verdadeiras. Na Figura 4 temos o símbolo designado a porta lógica AND, onde A e B são as entradas e Q a saída.

Introdução às Portas Lógicas
Figura 4 – Símbolo da porta lógica AND.

Na Figura 5 temos o CI comercial MM74HC08 que é composto por portas lógicas AND de duas entradas.

Introdução às Portas Lógicas
Figura 5 – a) CI MM74HC08 b) Esquemático do CI.

Semelhante ao OR, a lógica da operação AND também é aplicável também em circuitos que possuem mais de duas entradas. Como pode ser visto na Figura 6 com o CI MM74HC11.

Figura 6 – a) CI MM74HC11 b) Esquemático do CI.

Porta lógica NOT (NÃO)

A Porta NOT sempre terá apenas uma entrada e a sua saída será o inverso da sua entrada. 

Na Figura 7 temos o símbolo designado a porta lógica NOT, é importante observar que essa bolinha na saída é usada para indicar inversão e esse conhecimento será útil para a compressão de outras portas lógicas.

Introdução às Portas Lógicas
Figura 7 – Símbolo da porta lógica NOT.

Na Figura 8 temos o CI comercial MM74HC04 que é composto por portas lógicas NOT.

Introdução às Portas Lógicas
Figura 8 – a) CI MM74HC04 b) Esquemático do CI.

Porta lógica NOR

Há dois outros tipos de portas lógicas, muito usados em circuitos digitais os quais são caracterizados por serem combinações de operações básicas.

Começando pelo NOR, nós temos a junção das operações OR e NOT. Na Figura 9, temos o seu símbolo que é igual ao do OR mas possui uma bolinha na saída que representa a operação de inversão.

Figura 9 – Símbolo da porta lógica NOR.

Como a operação NOT inverte a saída teremos que a saída da porta NOR será o oposto do que seria a saída OR. Para entender, observe a Tabela 2.

ORNOR
ABA + BA+B
0001
1010
0110
1110
Tabela 2 – Comparação entre OR e NOR.

Na Figura 10 temos o CI comercial MM74HC02 que é composto por portas lógicas NOR de duas entradas.

Figura 10 – a) CI MM74HC02 b) Esquemático do CI.

E como a operação OR pode ter mais de duas entradas, a operação NOR também poderá. A exemplo disso na Figura 11 temos o CI comercial MM74HC27 que é composto por portas lógicas NOR de três entradas.

Figura 11 – a) CI MM74HC27 b) Esquemático do CI.

Porta lógica NAND

Já no NAND, nós temos a junção das operações AND e NOT. Na Figura 12, temos o seu símbolo que é igual ao do AND mas possui uma bolinha na saída que representa a operação de inversão.

Figura 12 – Símbolo da porta lógica NAND.

Como ocorre no NOR, como a operação NOT inverte a saída teremos que a saída da porta NAND será o oposto do que seria a saída AND. Para entender, observe a Tabela 3.

ANDNAND
ABABAB
0001
1001
0101
1110
Tabela 3 – Comparação entre AND e NAND.

Na Figura 13 temos o CI comercial MM74HC03 que é composto por portas lógicas NAND de duas entradas.

Figura 13 – a) CI MM74HC03 b) Esquemático do CI.

E como a operação AND pode ter mais de duas entradas, a operação NAND também poderá. A exemplo disso na Figura 14 temos o CI comercial MM54AC10 que é composto por portas lógicas NAND de três entradas.

Figura 14 – b) Esquemático do CI MM54AC10 .

Porta lógica XOR 

Por fim, temos dois circuitos lógicos especiais, que comumente aparecem em sistemas digitais, são os circuitos exclusive-OR e exclusive-NOR.

Começando pela XOR, ou Exclusive-OR ou OU-Exclusivo, é uma porta que produz uma saída verdadeira sempre que as duas entradas estiverem em níveis opostos. Se possuírem níveis iguais a saída é falsa. Para entender, basta observar a Tabela 4.

ABQ
000
101
011
110
Tabela 4 – Porta lógica XOR.

Na Figura 15, temos o seu símbolo que é igual ao do OR mas possui uma linha levemente curvada na entrada.

Figura 15 – Símbolo da porta lógica XOR.

Na Figura 16 temos o CI comercial MM74HC86 que é composto por portas lógicas XOR de duas entradas.

Figura 16 – a) CI MM74HC86 b) Esquemático do CI.

Porta lógica XNOR

Já a porta exclusive-NOR (abreviado como XNOR) opera de maneira oposta ao circuito XOR. Ou seja, o XNOR irá gerar uma saída verdadeira se as duas entradas forem iguais (com mesmo nível lógico). Para entender, basta observar a Tabela 5.

ABQ
001
100
010
111
Tabela 5 – Porta lógica XOR.

Na Figura 17, temos o seu símbolo que é igual ao do OR mas possui uma linha levemente curvada na entrada e uma bolinha na saída

Figura 17 – Símbolo da porta lógica XNOR.

Na Figura 18 temos o CI comercial MM74HC266 que é composto por portas lógicas XOR de duas entradas.

Figura 18 – a) CI MM74HC266 b) Esquemático do CI.

Referências

TOCCI, R.; WIDMER, N.; MOSS, G. Sistemas Digitais – Princípios e Aplicações. [S.l.]: Pearson Education Limited, 2011.

Saiba mais

Portas Lógicas

Portas Lógicas: XOR

Portas Lógicas: XNOR

CIs de Portas Lógicas

Outros artigos da série

<< Álgebra BooleanaTabela Verdade: Uma ótima ferramenta para eletrônica digital >>
Licença Creative Commons Esta obra está licenciada com uma Licença Creative Commons Atribuição-CompartilhaIgual 4.0 Internacional.
Home » Hardware » Sistemas Digitais » Tudo o que Você Precisa Saber Sobre Portas Lógicas

JUNTE-SE HOJE À COMUNIDADE EMBARCADOS

Comentários:
Notificações
Notificar
2 Comentários
recentes
antigos mais votados
Inline Feedbacks
View all comments
Mikael Gálber
Mikael Gálber
20/09/2023 16:03

Na parte do XNOR tem um erro quando vai mostrar o circuito do CI que falar XOR na verdade é XNOR ao invés de XOR

Mikaias
Mikaias
12/05/2023 12:59

Muito bom esse conteúdo

Talvez você goste: