Aula 05 - Simplificacao de Circuitos

Embed Size (px)

Citation preview

  • 7/26/2019 Aula 05 - Simplificacao de Circuitos

    1/32

    Simplificao de CircuitosSimplificao de Circuitos

    Nikolas Libert

    Aula 5

    Eletrnica Digital ET5CTecnologia em Automao !ndustrial

  • 7/26/2019 Aula 05 - Simplificacao de Circuitos

    2/32

    DAELT Nikolas Libert 2

    Diagrama de "eitc#$%arnaug#

    Diagrama de Veitch-Karnaugh.

    Um diagrama ou mapa de Veitch-Karnaugh umaforma diferente de representar a tabela verdade de

    um expresso lgica. Da forma como cada linha de uma tabela verdade

    representada num mapa de Veitch-Karnaugh, ficamais fcil de se identificar poss!veis simplifica"#es na

    expresso lgica.

  • 7/26/2019 Aula 05 - Simplificacao de Circuitos

    3/32

    DAELT Nikolas Libert 3

    Diagrama de "eitc#$%arnaug# para Duas "ari&'eis

    Diagrama de Veitch-Karnaugh para Duas

    Variveis. $baixo fornecida uma tabela verdade com sa!das

    genricas %, &, ' e (.

    )ssa mesma tabela pode ser representada por umamatri* +x+ chamada de mapa de Karnaugh.

    A ( S

    % &

    '

    (

    ( (

    ) *

    + ,

    A

    A

  • 7/26/2019 Aula 05 - Simplificacao de Circuitos

    4/32DAELT Nikolas Libert 4

    Diagrama de "eitc#$%arnaug# para Duas "ari&'eis

    )xemplo. ara a tabela verdade abaixo, ache ae/ua"o soma de produtos, simplifi/ue a e/ua"olgica e represente a tabela no mapa de Karnaugh.

    A ( S

    ( (

    A

    A

  • 7/26/2019 Aula 05 - Simplificacao de Circuitos

    5/32DAELT Nikolas Libert 5

    Diagrama de "eitc#$%arnaug# para Duas "ari&'eis

    0o mapa de Karnaugh, entre dois espa"os cont!guos,h sempre a mudan"a de apenas uma varivel deentrada.

    ( (

    - -

    . .

    A

    A

    - 1e andarmos do espa"o $.2 para seu vi*inho $.2,

    h apenas uma varivel de entrada /ue muda32 muda para 2, en/uanto $ continua constante4.

    - $ implica"o deste fato /ue ao escrevermos a expresso somade produtos, o termo $ poder ser colocado em evid5ncia e ostermos 2 e 2 sero cancelados.

    1 6 $.2 7 $2 6 $ 32 7 24 6 $ 32 7 24 6 $ 34 6 $

    - 0o mapa de Karnaugh, sempre /ue houverem 89s em espa"oscont!guos, ser poss!vel a simplifica"o da expresso lgica.

  • 7/26/2019 Aula 05 - Simplificacao de Circuitos

    6/32DAELT Nikolas Libert 6

    Diagrama de "eitc#$%arnaug# para Duas "ari&'eis

    $grupamentos poss!veis em mapas de + variveis.

    :uadra; con

  • 7/26/2019 Aula 05 - Simplificacao de Circuitos

    7/32DAELT Nikolas Libert 7

    Diagrama de "eitc#$%arnaug# para Duas "ari&'eis

    $grupamentos poss!veis em mapas de + variveis.

    >ermos isolados; /uando um espa"o de valor s vi*inho de espa"os de valor *ero. 0estes casos, noh simplifica"o.

    ( (

    . -

    - .

    A

    A

    )xemplo com dois termos isolados;

    $ sa!da seria a prpria expressosoma de produtos.

    1 6 $27$2

  • 7/26/2019 Aula 05 - Simplificacao de Circuitos

    8/32

    DAELT Nikolas Libert 8

    Diagrama de "eitc#$%arnaug# para Duas "ari&'eis

    rocedimento para simplifica"o.

    Deve-se buscar um con

  • 7/26/2019 Aula 05 - Simplificacao de Circuitos

    9/32

    DAELT Nikolas Libert 9

    Diagrama de "eitc#$%arnaug# para Duas "ari&'eis

    ( (

    . -

    - -

    A

    A

    - 0o havendo /uadras, parte-se para a busca depares.

    - @s pares encontrados englobam todos os termosunitrios do mapa, no h necessidade de continuara busca por termos isolados.

    16 $ 1+6 2 1 6 17 1+6 $ 7 2

    )xerc!cio; ache a expresso m!nima para a tabela

    verdade.A ( S

    ( (

    A

    A

    Di d " i # % # T / " i& i

  • 7/26/2019 Aula 05 - Simplificacao de Circuitos

    10/32

    DAELT Nikolas Libert 10

    Diagrama de "eitc#$%arnaug# para Tr/s "ari&'eis

    Diagrama de Veitch-Karnaugh para >r5s

    Variveis. @ mapa de Karnaugh abaixo representa uma tabela

    verdade de tr5s variveis de entrada.

    A ( C S 1

    1

    1+

    1A

    1B

    1C

    1

    1E

    ( (

    S. S- S0 S

    S1 S5 S2 S3

    A

    A

    C C C

    Di d " it # % # T / " i& i

  • 7/26/2019 Aula 05 - Simplificacao de Circuitos

    11/32

    DAELT Nikolas Libert 11

    Diagrama de "eitc#$%arnaug# para Tr/s "ari&'eis

    @ procedimento para simplifica"o o mesmo, noentanto, agora existem mais possibilidade deagrupamentos. @itava; con

  • 7/26/2019 Aula 05 - Simplificacao de Circuitos

    12/32

    DAELT Nikolas Libert 12

    Diagrama de "eitc#$%arnaug# para Tr/s "ari&'eis

    $grupamentos poss!veis em mapas de A variveis.

    :uadras; agora existiro mais possibilidades deagrupamento.( (

    - - . .

    - - . .

    A

    A

    C C C

    ( (

    - . . -

    - . . -

    A

    A

    C C C

    ( (

    - - - -

    . . . .

    A

    A

    C C C

    =esulta em

    162

    =esulta em16$

    =esulta em

    16F

    Diagrama de "eitc# %arnaug# para Tr/s "ari&'eis

  • 7/26/2019 Aula 05 - Simplificacao de Circuitos

    13/32

    DAELT Nikolas Libert 13

    Diagrama de "eitc#$%arnaug# para Tr/s "ari&'eis

    $grupamentos poss!veis em mapas de A variveis.

    ares.

    >ermos isolados.

    ( (

    - . . -

    . - - .

    A

    A

    C C C

    ( (

    . - . -

    . . - .

    A

    A

    C C C

    exemplo com dois pares;1 6 $.F7 $.F

    exemplo com tr5s termos;1 6 $.2.F7 $.2.F7 $.2.F

    Diagrama de "eitc# %arnaug# para Tr/s "ari&'eis

  • 7/26/2019 Aula 05 - Simplificacao de Circuitos

    14/32

    DAELT Nikolas Libert 14

    Diagrama de "eitc#$%arnaug# para Tr/s "ari&'eis

    )xemplo; @btenha a expresso m!nima por mapa deKarnaugh.

    A ( C S

    ( (

    A

    A

    C C C

    Diagrama de "eitc# %arnaug# para Tr/s "ari&'eis

  • 7/26/2019 Aula 05 - Simplificacao de Circuitos

    15/32

    DAELT Nikolas Libert 15

    Diagrama de "eitc#$%arnaug# para Tr/s "ari&'eis

    )xerc!cio; @btenha a expressom!nima /ue representa a tabelaverdade ao lado. Utili*e mapa deKarnaugh.

    ( (

    - . - -

    - . . -

    A

    A

    C C C

    A ( C S

    1 6 1$7 126 F 7 $21$6 F

    126 $2

    1 6 $F 7 $2 7 $F ou 1 6 $F 7 $F 7 2F

    Diagrama de "eitc# %arnaug# para 4uatro "ari&'eis

  • 7/26/2019 Aula 05 - Simplificacao de Circuitos

    16/32

    DAELT Nikolas Libert 16

    Diagrama de "eitc#$%arnaug# para 4uatro "ari&'eis

    Diagrama de Veitch-Karnaugh para

    :uatro Variveis. =ela"o >abela Verdade x Gapa Karnaugh;A ( C D S

    1

    1

    1+

    1A

    1B

    1C

    1

    1E

    ... ...

    A ( C D S

    ... ...

    1H

    1I

    1

    1

    1+

    1A

    1B

    1C

    C C

    S.

    S1

    S- S0 S

    S5 S2 S3

    S-

    S

    S-0 S-5 S-1

    S6 S-- S-.

    A

    A

    (

    (

    (

    D D D

    Diagrama de "eitc#$%arnaug# para 4uatro "ari&'eis

  • 7/26/2019 Aula 05 - Simplificacao de Circuitos

    17/32

    DAELT Nikolas Libert 17

    Diagrama de "eitc#$%arnaug# para 4uatro "ari&'eis

    )xist5ncia de novas possibilidades de agrupamentos.

    C C

    -

    .

    - - -

    . . .

    .

    -

    . . .

    - - -

    A

    A

    (

    (

    (

    D D D

    - @itavas - :uadrasC C

    -

    .

    . . -

    . . .

    .

    -

    . . .

    . . -

    A

    A

    (

    (

    (

    D D D

    1 6 2 1 6 2.D

    Diagrama de "eitc#$%arnaug# para 4uatro "ari&'eis

  • 7/26/2019 Aula 05 - Simplificacao de Circuitos

    18/32

    DAELT Nikolas Libert 18

    Diagrama de "eitc#$%arnaug# para 4uatro "ari&'eis

    )xemplo; $che a expresso m!nima por Karnaugh.

    A ( C D S

    ... ...

    A ( C D S

    ... ...

    C C

    A

    A

    (

    (

    (

    D D D

    Diagrama de "eitc#$%arnaug# para 4uatro "ari&'eis

  • 7/26/2019 Aula 05 - Simplificacao de Circuitos

    19/32

    DAELT Nikolas Libert 19

    Diagrama de "eitc#$%arnaug# para 4uatro "ari&'eis

    C C

    .

    .

    - - -

    - - .

    -

    -

    - - .

    - - .

    A

    A

    (

    (

    (

    D D D

    1 6 1$7 127 1F6 D 7 $F 7$.2.F

    1$6 D

    1F6$.2.F

    126 $F

    Diagrama de "eitc#$%arnaug# para 4uatro "ari&'eis

  • 7/26/2019 Aula 05 - Simplificacao de Circuitos

    20/32

    DAELT Nikolas Libert 20

    Diagrama de "eitc# %arnaug# para 4uatro "ari&'eis

    )xerc!cio; $che a expresso m!nima por Karnaugh.

    A ( C D S

    ... ...

    A ( C D S... ...

    C C

    A

    A

    (

    (

    (

    D D D

    1 6 $2FD 7 2FD 7 $2 7 $D

    Diagrama de "eitc#$%arnaug# para 7uitas "ari&'eis

  • 7/26/2019 Aula 05 - Simplificacao de Circuitos

    21/32

    DAELT Nikolas Libert 21

    Diagrama de "eitc# %arnaug# para 7uitas "ari&'eis

    Diagrama de Veitch-Karnaugh para mais

    de :uatro Variveis. :uando o nJmero de variveis passa a ser superior a

    /uatro, o mtodo de simplifica"o de Veitch-Karnaugh

    se torna muito complexo. ara essas situa"#es recomendvel a simplifica"o

    por computador.

    Uma forma de simplifica"o pelo algoritmo de

    :uine-GcFluseL. rogramas /ue o implementam podem ser achados

    com facilidade na internet.

    Casos 8ue No Admitem Simplificao

  • 7/26/2019 Aula 05 - Simplificacao de Circuitos

    22/32

    DAELT Nikolas Libert 22

    Casos 8ue No Admitem Simplificao

    Fasos /ue 0o $dmitem 1implifica"o

    Fomo seria a representa"o das fun"#es &@= e&0@= no mapa de KarnaughM

    - &@= - &0@=A ( S

    ( (

    . -

    - .

    A

    A

    A ( S

    ( (

    - .

    . -

    A

    A

    >abelas /ue a princ!pio no so simplificveis, podem serrepresentadas pelas fun"#es &@= e &0@=

    Casos 8ue No Admitem Simplificao

  • 7/26/2019 Aula 05 - Simplificacao de Circuitos

    23/32

    DAELT Nikolas Libert 23

    Casos 8ue No Admitem Simplificao

    Nun"o &@= com tr5s variveis.

    Gapa de Karnaugh da expresso 1 6 $ 7 2 7 F

    A ( C S

    ( (

    . - . -

    - . - .

    A

    A

    C C C

    Casos 8ue No Admitem Simplificao

  • 7/26/2019 Aula 05 - Simplificacao de Circuitos

    24/32

    DAELT Nikolas Libert 24

    8 p

    )ncontre o mapa para a expresso 1 6 $ O 2 O F

    A ( C S

    ( (

    A

    A

    C C C

    Casos 8ue No Admitem Simplificao

  • 7/26/2019 Aula 05 - Simplificacao de Circuitos

    25/32

    DAELT Nikolas Libert 25

    8 p

    $s fun"#es $ O 2 O F e $ 7 2 7 F so iguaisP

    $s seguintes igualdades so vlidas; $ 7 2 6 $ O 2

    $ 7 2 7 F 6 $ O 2 O F

    $ 7 2 7 F 7 D 6 $ O 2 O F O D

    $ 7 2 7 F 7 D 7 ) 6 $ O 2 O F O D O )

    :uando o nJmero de variveis par a fun"o @u)xclusivo igual ao complemento da fun"o

    Foincid5ncia. :uando o nJmero de variveis impar as fun"o @u

    )xclusivo e Foincid5ncia so iguais.

    (it de 9aridade

  • 7/26/2019 Aula 05 - Simplificacao de Circuitos

    26/32

    DAELT Nikolas Libert 26

    2it de aridade

    )m alguns protocolos de comunica"o criou-se oconceito de paridade para detec"o de erros no envio

    de dados. 0o protocolo =1+A+, os dados so transmitidos em

    grupos de H bits 37 + de controle4 e opcionalmente,pode ser inclu!do um bit de paridade para verifica"o.

    2it 2it 2it + 2it A 2it B 2it C 2it 2it E ari.1tart6

    1top6

    acote =1+A+t

    (it de 9aridade

  • 7/26/2019 Aula 05 - Simplificacao de Circuitos

    27/32

    DAELT Nikolas Libert 27

    )xistem duas configura"#es poss!veis de paridade;paridade par e paridade impar.

    ara /ue a comunica"o ocorra, o receptor e o

    transmissor devem ter a mesma configura"o. aridade ar; @ bit de paridade gerado de forma

    /ue o nJmero de bits em n!vel alto 3excluindo bits decontrole4 se

  • 7/26/2019 Aula 05 - Simplificacao de Circuitos

    28/32

    DAELT Nikolas Libert 28

    )xemplo; para transmisso do dado x) comparidade par, /ual ser o valor do bit de paridadeM

    1e no receptor o nJmero de bits em n!vel alto

    recebidos for impar, o pacote ser re

  • 7/26/2019 Aula 05 - Simplificacao de Circuitos

    29/32

    DAELT Nikolas Libert 29

    )xemplo; pro

  • 7/26/2019 Aula 05 - Simplificacao de Circuitos

    30/32

    DAELT Nikolas Libert 30

    )xerc!cio. ro

  • 7/26/2019 Aula 05 - Simplificacao de Circuitos

    31/32

    DAELT Nikolas Libert 31

    A ( C S

    ( (

    A

    A

    C C C

    =.; 1 6 $ O 2 O F 6 $ 7 2 7 F

    :efer/ncias

  • 7/26/2019 Aula 05 - Simplificacao de Circuitos

    32/32

    DAELT Nikolas Libert 32

    ?D@)>$, ?. V., F$U$0@, N. Q. Elementos deEletrnica Digital, BR )di"o, Srica, 1o aulo, +A.