Portas Lógicas 2
Estudo das portas lógicas e suas aplicações práticas em circuitos digitais, voltado para estudantes de engenharia e computação.
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- NOT (Inversora)
- Indicador de status com LED invertido, ativando uma luz de alerta quando um sinal de erro fica LOW (0).
- AND (E)
- Trava de segurança de prensa industrial que exige duas mãos pressionando botões simultaneamente para operar.
- OR (OU)
- Alarme residencial ativado se o sensor da porta da frente OU o sensor da porta dos fundos detectar abertura.
- NAND (NÃO-E)
- Sistema de desligamento de emergência de um reator, que corta a força se todos os sensores de resfriamento falharem.
- NOR (NÃO-OU)
- Luz de cortesia de carro que permanece acesa até que TODAS as portas estejam completamente fechadas.
- XOR (OU Exclusivo)
- Interruptor de três vias (Three-Way) em corredores, onde acionar qualquer um dos dois botões alterna o estado da lâmpada.
- XNOR (NÃO-OU Exclusivo)
- Comparador de bits em um sistema de controle de acesso, liberando a entrada quando a senha inserida é igual à cadastrada.
- AND de 3 entradas
- Sistema de decolagem que exige chave do piloto E autorização da torre E cinto abotoado para liberar a ignição.
- OR de 4 entradas
- Alarme de incêndio acionado pela detecção de fumaça em qualquer um dos 4 andares de um edifício.
- NAND como inversora
- Economia de componentes integrados, usando portas NAND sobrando num CI 7400 para inverter sinais.
- Somador Completo (Full Adder - XOR/AND/OR)
- Unidade Lógica e Aritmética (ULA) de um processador para somar números binários com transporte de entrada (Carry-in).
- Meio Somador (Half Adder - XOR/AND)
- Cálculo de adição básica entre dois bits em circuitos de contagem simples sem considerar transporte anterior.
- Multiplexador (MUX via AND/OR/NOT)
- Roteamento de múltiplos canais de áudio digital para uma única saída de alto-falante selecionada por controle.
- Demultiplexador (DEMUX via AND/NOT)
- Envio de dados de um único microcontrolador para uma de várias impressoras conectadas na rede.
- Latch SR (usando portas NOR)
- Circuito de memória básica para armazenar o estado de um botão de emergência até ser reiniciado pelo operador.
- Latch D (usando NAND/NOT)
- Armazenamento temporário de um bit de dados em um registrador sincronizado por um sinal de clock.
- Decoder 2 para 4 (AND/NOT)
- Ativação de um entre quatro chips de memória RAM com base nos bits de endereço enviados pelo processador.
- Encoder de Prioridade (AND/OR/NOT)
- Gerenciamento de interrupções em um microprocessador, identificando qual periférico precisa de atendimento urgente.
- Schmitt Trigger (Inversor com Histerese)
- Eliminação de ruídos e oscilações ao ler sinais analógicos lentos, como de um sensor de temperatura.
- Buffer Tri-state
- Desconexão elétrica de dispositivos de um barramento de dados compartilhado para evitar conflitos de transmissão.
- Gerador de Paridade Par (XOR)
- Detecção de erros na transmissão de dados seriais, adicionando um bit para manter a soma de 1s sempre par.
- Verificador de Paridade (XNOR)
- Validação de integridade de dados recebidos via memória RAM para detectar corrupção de bits isolados.
- Circuito Anti-Debounce (NAND SR Latch)
- Filtro para eliminar os repiques mecânicos de botões fisicos ao serem pressionados.
- Contador Síncrono (Flip-Flops e AND)
- Cronômetros digitais e relógios de precisão que incrementam valores a cada pulso de clock.
- Circuito de Habilitação (AND com Enable)
- Bloqueio ou liberação de pulso de clock enviado a um módulo do circuito para economizar energia.
- Detector de Borda (XOR com atraso RC)
- Geração de um pulso curto de disparo (trigger) exatamente no momento em que um sinal muda de 0 para 1.
- Matriz de Lógica Programável (PLA)
- Implementação de funções lógicas personalizadas complexas em um único chip de controle industrial.
- Oscilador em Anel (Três NOT em série)
- Geração interna de sinal de clock simples sem necessidade de cristal de quartzo externo.
- Sistema de Interlock de Segurança (AND/NOR)
- Bloqueio do laser de corte industrial se a porta do gabinete estiver aberta OU o resfriamento desligado.
- Circuito de Seleção de Bateria de Backup (OR)
- Alimentação de circuito crítico pela rede elétrica OU pela bateria quando a rede falha.