 |
|
|
INTRODUÇÃO Um computador digital é uma máquina projetada para armazenar e manipular informações representadas apenas por algarismos ou dígitos e que só podem assumir dois valores distintos, 0 e 1, razão por que são chamados computadores digitais, sistemas digitais ou simplesmente máquinas digitais binárias. A informação binária (valores 0 ou 1) é representada em um sistema digital por quantidades físicas, sinais elétricos, os quais são gerados e mantidos internamente ou recebidos de elementos externos, em dois níveis de intensidade, cada um correspondente a um valor binário (há outras formas de armazenamento de bits internamente em um computador, como campo magnético e sinais óticos). Internamente, um computador é fabricado com circuitos eletrônicos que precisam armazenar os sinais binários e realizar certos tipos de operações com eles. Esses circuitos, chamados circuitos digitais, são formados de pequenos elementos capazes de manipular grandezas apenas binárias. Os pequenos elementos acima referidos são conhecidos como portas ("gates") lógicas, por permitirem ou não a passagem destes sinais, e os circuitos que contêm as portas lógicas são conhecidos como circuitos lógicos. Uma porta ("gate") é, então, um elemento de hardware (é um circuito eletrônico) que recebe um ou mais sinais de entrada e produz um sinal de saída, cujo valor é dependente do tipo de regra lógica estabelecida para a construção do referido circuito. Em resumo, um computador digital é fabricado, então, contendo uma infinidade de circuitos lógicos ou portas, convenientemente distribuídos e organizados, de modo que alguns servirão para armazenamento de valores, outros permitirão e controlarão o fluxo de sinais entre os componentes e outros, ainda, serão utilizados para realizar operações matemáticas. PORTAS E OPERAÇÕES LÓGICAS Uma porta lógica ("gate") é um circuito eletrônico, portanto uma peça de hardware, que se constitui no elemento básico e mais elementar de um sistema de computação. Há diversos tipos bem definidos de portas lógicas, cada uma delas sendo capaz de implementar uma operação ou função lógica específica. Uma operação lógica (de modo semelhante a uma operação algébrica) realizada sobre um ou mais valores lógicos produz um certo resultado (também um valor lógico), conforme a regra definida para a específica operação lógica. Como já foi citado, uma operação lógica produz um resultado que pode assumir somente dois valores, 0 ou 1, os quais são relacionados na álgebra booleana às declarações FALSO (F=0) ou VERDADEIRO (V=1). Se as variáveis de entrada só podem assumir os valores F (falso) ou 0 ou V (verdade) ou 1 e se o resultado também, então podemos definir previamente todos os possíveis valores de resultado de uma dada operação lógica, conforme a combinação possível de valores de entrada. Essas possibilidades são representadas de forma tabular e chama-se o conjunto de Tabela Verdade. Cada operação lógica possui sua própria tabela verdade, estabelecida de acordo com a regra que define a respectiva operação lógica. Uma tabela verdade tem, então, tantas linhas de informação quantas são as possíveis combinações de valores de entrada, o que pode variar conforme a quantidade de diferentes valores de entrada que se tenha. De um modo geral, a tabela verdade de uma dada operação lógica possui 2n linhas ou combinações de valores de entrada, sendo n igual à quantidade de elementos de entrada. EXPRESSÕES LÓGICAS - APLICAÇÕES DE PORTAS Uma expressão lógica ou função lógica pode ser definida como sendo uma expressão algébrica formada por variáveis lógicas (binárias), por símbolos representativos de uma operação lógica (+, ., (+), etc.),por parênteses (às vezes) e por um sinal de igual. Por exemplo: _ F = X + Y . Z F, que é uma função lógica, é representada pela expressão lógica mostrada. E como função lógica, somente poderá assumir os valores 0 _ou 1, dependendo do valor das variáveis X, Y e Z. F será igual a 1 (será VERDADE) se X for igual a 1 ou (OR) se ambos Y E (AND) Z forem iguais a 1 (para isso, Y = 0). E o valor do resultado de uma expressão lógica pode ser obtido por uma tabela verdade construída com todas as possibilidades de entrada e as correspondentes saídas. Esta, por se tratar de três entradas (X, Y e Z), possui 2³ = 8 combinações possíveis. ENTRADA SAÍDA X Y Z F 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1
Autores: Marconi Lessa / Vinicius Oliveira
|
|
|
|
|