Sistemas Digitais: Porta lógica AND para controlar uma lâmpada

Nos últimos tempos tenho dedicado algumas horas ao estudo de sistemas digitais, com o objectivo de criar uns circuitos electrónicos básicos. O Logisim tem sido sido a minha plataforma de implementação, testes e análise dos mais diversos circuitos.

Hoje vamos saber qual o comportamento de uma porta lógica AND, respectiva tabela de verdade e fazer um pequeno exercício, para controlar uma lâmpada, recorrendo ao Logisim.

A função AND realiza a multiplicação de duas ou mais variáveis booleanas. A representação (tendo em conta que temos duas variáveis de entrada) pode ser feita da seguinte forma:

Na prática, uma porta lógica pode ter vários sinais de entrada (variáveis de entrada) mas apenas um sinal de saída.

Vamos considerar as seguintes convenções:

Tendo em conta a imagem anterior, podemos concluir que a luz irá acender apenas quando ambos os interruptores (A e  B) estiverem ligados.

Tabela de Verdade

No caso de uma porta lógica AND, a tabela de verdade é a seguinte:

(Como podemos ver, só quando a entrada A e B (Interruptor A e B estiver a 1, ou seja ligados, é que a saída irá estar a 1, fazendo com que a lâmpada acenda)

Vamos experimentar no LOGISIM

Antes de tudo é preciso obter o Logisim aqui e proceder à respectiva instalação. Para este exercício vamos adicionar ao workspace (Canvas) os elementos que necessitamos e que se encontram na toolbar.

Para isso vamos precisar de:

• Pin (Para a entrada A)
• Pin (Para a entrada B)
• Porta AND
• LED (para simular uma lâmpada)

Nota: Para efectuar as ligações basta apenas desenhar uma linha com o ponteiro do rato presente na toolbar.

Depois de montado o circuito, vamos então testar a nossa tabela de verdade. De referir que a mudança do valor da entrada (para 0 ou 1) é feita usando o dedo que encontra na toolbar.

Não esquecer que:

• saída = 0  –  Lâmpada Apagada
• saída = 1  –  Lâmpada Acesa

Teste1

• A = 0
• B = 0
• Saída: Luz Apagada

Teste2

• A = 1
• B = 0
• Saída: Luz Apagada

Teste3

• A = 0
• B = 1
• Saída: Luz Apagada

Teste4

• A = 1
• B = 1
• Saída: Luz Acesa

Resumo:

Como podemos ver, no caso de uma porta lógica AND a saída apenas é 1 quando as entradas são 1.

Espero que tenham gostado deste artigo e estamos receptivos a novas ideias para os próximos do género.