6 Portas Lógicas
Os computadores são constituídos de elementos eletrônicos como: capacitores, resistores e transistores.
Capacitores: são os componentes responsáveis por armazenar e liberar carga elétrica, realizando a filtragem de ruído e a estabilização de tensões.
Resistores: limitam a passagem de corrente elétrica e são usados para controlar a voltagem da corrente elétrica.
Transistores: amplificam sinais e controlam o fluxo da corrente dentro do circuito. Eles permitem ou não a passagem de sinais binários para realizarem operações através das portas lógicas, formando assim os
circuitos lógicos.
Portas Lógicas são a base para a construção de um processador. Elas são embutidas em um CI (Circuito Integrado) com o objetivo de realizar tarefas específicas. Podem ser encontradas tanto em ULSI (Ultra Large Scale Integration) quanto em circuitos mais simples.
Álgebra de Comutação
Assim como a álgebra básica da escola, criou-se a necessidade de fazer operações com os dígitos binários. Surge então a Álgebra de Comutação.
Para tal, era necessário primeiro definir as representações gráficas. Adotou-se então 0 (falso) e 1 (verdadeiro).
Porta AND
Esta porta aceita dois operandos: A e B, sendo binários 0 e 1. A operação AND simula a multiplicação binária, possuindo a finalidade de garantir que o mesmo bit de entrada seja o mesmo da saída (transferência de bit, ou seja, é usado para transferir dados da memória para a CPU).
Porta Lógica AND:
Entrada | Saída | |
|---|---|---|
A | B | Y = AB |
1 | 0 | 0 |
0 | 1 | 0 |
1 | 1 | 1 |
0 | 0 | 0 |
Porta OR
Esta porta aceita dois operandos: A e B, sendo binários 0 e 1. Ela simula a soma binária, ou seja, só resultará em verdadeiro (1) se pelo menos um dos operandos for igual a 1.
Porta Lógica OR:
Entrada | Saída | |
|---|---|---|
A | B | Y = A+B |
1 | 0 | 1 |
0 | 1 | 1 |
1 | 1 | 1 |
0 | 0 | 0 |
Porta XOR (exclusive or)
Esta porta aceita dois operandos: A e B, sendo binários 0 e 1. Ela serve como uma verificação de desigualdade, em que se os operandos tiverem valores binários diferentes, a operação resultará em verdadeiro (1). Caso contrário, resultará em falso (0).
Porta Lógica XOR:
Entrada | Saída | |
|---|---|---|
A | B | Y = A XOR B |
1 | 1 | 0 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 |
0 | 0 | 0 |
Porta NOT
Esta porta aceita um operando: A, sendo binário 0 ou 1. Ela faz uma inversão de valores, ou seja, se o valor do operando for 1, ele se torna 0, e se for 0, ele se torna 1.
Porta Lógica NOT:
Entrada | Saída |
|---|---|
A | NOT A |
1 | 0 |
0 | 1 |
Portas Derivadas
Porta NAND
Esta porta aceita dois operandos: A e B, sendo binários 0 e 1. Ela faz a operação AND e em seguida realiza a execução do NOT.
Porta Lógica NAND:
Entrada | Saída | |
|---|---|---|
A | B | Y = A NAND B |
1 | 0 | 1 |
0 | 1 | 1 |
1 | 1 | 0 |
0 | 0 | 1 |
Porta NOR
Esta porta aceita dois operandos: A e B, sendo binários 0 e 1. Ela faz primeiro o OR e em seguida opera o NOT.
Porta Lógica NOR:
Entrada | Saída | |
|---|---|---|
A | B | Y = A+B |
1 | 0 | 0 |
0 | 1 | 0 |
1 | 1 | 0 |
0 | 0 | 1 |