Implementação de Funções Lógicas com Circuitos Integrados

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Implementação de Funções Lógicas com Circuitos Integrados
Implementação de Funções
Lógicas com Circuitos Integrados
Simbologias:
Clássica e IEEE/ANSI
Circuitos Integrados Digitais
Famílias Lógicas
• Existem várias tecnologias para fabricar
circuitos integrados digitais, conhecidas por
famílias lógicas.
• As principais famílias lógicas são:
TTL – Transistor Transistor Logic
CMOS – Complementary MOS
Circuitos Integrados Digitais
Níveis de Integração
O número de portas lógicas do CI (circuitos integrados)
depende do nível de integração.
Existem os seguintes:
• SSI (Small Scale Integration) – CI com menos de 12 portas lógicas.
• MSI (Medium Scale Integration) – Com 12 a 99 portas lógicas
• LSI (Large Scale Integration) – Com 100 a 9 999 portas lógicas.
• VLSI (Very Large Scale Integration) – Com 10 000 a 99 999 portas
lógicas.
• ULSI (Ultra Large Scale Integration) – Com 100 000 ou mais portas
lógicas.
Circuitos Integrados Digitais
Parâmetros
Os pârametros que caracterizam os circuitos integrados digitais são:
VIHMin – Tensão mínima de Entrada correspondente ao Nível Lógico
Alto.
VILMax – Tensão máxima de Entrada de Nível Lógico Baixo.
VOHMin – Tensão mínima de Saída de Nível Lógico Alto.
VOLMax – Tensão máxima de Saída de Nível Lógico Baixo.
IIHMin – Corrente mínima de Entrada de Nível Lógico Alto.
IILMax – Corrente máxima de Entrada de Nível Lógico Baixo.
IOHMin – Corrente mínima de Saída de Nível Lógico Alto.
IOLMax – Corrente máximade Saída de Nível Lógico Baixo.
Fan-Out - número máximo de entradas de circuitos lógicos que uma
saída pode alimentar. Depende de IIH, IIL, IOH e IOL.
Circuitos Integrados Digitais
Fan-out
Para calcular o número de entradas de um circuito que a saída de
outro pode alimentar, fazemos:
Se as duas contas derem diferentes resultados, escolhe-se o menor.
Circuitos Integrados Digitais
Família TTL
• Existem duas séries cujas designações começam por:
54 (aplicações militares) e
74 (uso comercial).
• A tensão de alimentação é de 5 V.
• Uma entrada em aberto funciona no estado lógico Alto.
• Dentro da série 74, temos, entre outras:
74 – padrão
74L – baixo consumo
74H – Alta velocidade
74LS – Schottky de Baixa Potência
Circuitos Integrados Digitais
Parâmetros mais importantes da família TTL
VIHmin = 2V
VOHmin = 2,4 V
VIHmax = 5 V
VOHmax = 5 V
VILmin = 0 V
VOLmin = 0,3 V
VILmax = 0,8 V VOLmax = 0,5 V
As margens de ruído garantem o estado do
circuito: se, na saída de um circuito, aparecer
uma tensão de 0,6 V (entre 0,5 e 0,8 V) e esta
entrar noutro circuito, a entrada é baixa…
Circuitos Integrados Digitais
Família CMOS
• A tensão de alimentação pode variar entre 3 e 15 V
• As principais séries são:
74C – Circuitos compatíveis com os da família TTL.
74HC – Alta velocidade
Circuitos Integrados Digitais
Exemplos de C. Integrados
Tecnologia TTL SSI
7404 – 6 portas NOT
7408 – 4 portas AND de 2 entradas
7411 – 3 portas AND de 3 entradas
7432 – 4 portas OR de 2 entradas
Circuitos Integrados Digitais
Circuito 7404
6 portas NOT
Circuitos Integrados Digitais
Observe que:
Os terminais são numerados a
partir da marca, no sentido anti - horário;
Existem terminais para ligar a alimentação (Vcc
e GND – terra);
No símbolo IEEE/ANSI esses terminais não
aparecem.
Circuitos Integrados Digitais
Circuito 7408
4 portas AND de 2 entradas
Circuitos Integrados Digitais
Observe que:
Cada porta é designada por um número: 1, 2, etc.;
As entradas são designadas por 1A, 1B (para a
primeira porta), 2A, 2B (para a segunda), etc.;
As saídas são designadas por 1Y (para a primeira
porta), 2Y (para a segunda), etc.
Circuitos Integrados Digitais
Circuito 7411
3 portas AND de 3 entradas
Circuitos Integrados Digitais
Circuito 7432
4 portas OR de 2 entradas
Circuitos Integrados Digitais
Exemplo de implementação de
uma função lógica
• Como interligar diferentes circuitos
integrados, para obter uma função lógica.
Circuitos Integrados Digitais
Função:
S = C⋅B⋅ A + C⋅B
Logigrama:
Circuitos Integrados Digitais
Para podermos utilizar só portas AND de 2 entradas,
aplicamos a propriedade associativa ao produto C.B.A:
C.B.A = (C.B).A
Circuitos Integrados Digitais
Ligação dos Circuitos Integrados TTL
Circuitos Integrados Digitais
Simbologia IEEE/ANSI
Circuitos Integrados Digitais