Circuitos combinacionaisÉ através do estudo dos circuitos combinacionais quepoderemos compreender o funcionamento dos circuitosque executam: somadores, subtradores, prioridades,codificadores, decodificadores e outros muitos utilizadosna construção de computadores e em vários outrossistemas digitais.

Circuitos combinacionaisO circuito combinacional é aquele em que a saída dependeunicamente e exclusivamente das combinações entrevariáveis de entrada.

Circuitos combinacionaisPodemos utilizar um circuito lógico combinacional parasolucionar problemas em que necessitamos de umaresposta, quando acontecerem determinadas situações,representadas pelas variáveis de entrada.

Circuitos combinacionaisPara construir estes circuitos, necessitamos de suasexpressões características que como vimos no capítuloanterior, são obtidas das tabelas verdade que representemo sistema desejado.

Sequência do processo1) Situação2) Tabela verdade 3) Expressão simplificada4) Circuito

Projetos de circuitos combinacionaisNos itens subsequentes, mostraremos como obter umcircuito para resolver problemas utilizando a eletrônicadigital a partir de uma situação prática.

Projetos de circuitos combinacionaisOs projetos apresentados a seguir, embora simulemsituações reais, são didáticos e servem para descrever ométodo de realização, podendo ser empregados na práticacomo modelos para a solução de pequenos problemas ou,ainda, para a construção de circuitos periféricos dentro desistemas digitais mais complexos, utilizando circuitosintegrados específicos e microprocessadores.

Projetos de circuitos combinacionaisA figura abaixo mostra o esquema geral de um circuitocombinacional composto pelas variáveis de entrada, ocircuito propriamente dito e suas saídas.

Circuito com 2 variáveisSemáforo

Circuito com 2 variáveisSemáforo

SemáforoA figura representa o cruzamento das ruas ‘A’ e ‘B’. Nestecruzamento queremos instalar um sistema automático paraos semáforos, com as seguintes características:

Semáforo1) Quando houver carros transitando somente na Rua ‘B’, osemáforo 2 deverá permanecer verde para que estas viaturaspossam trafegar livremente

Semáforo2) Quando houver carros transitando somente na Rua ‘A’, osemáforo 1 deverá permanecer verde pelo mesmo motivo.

Semáforo3) Quando houver carros transitando nas Ruas ‘A’ e ‘B’,deveremos abrir o semáforo para a Rua ‘A’, pois épreferencial.

Semáforo

TABELA VERDADE

a) Existe carro na rua ‘A’ : A=1b)Não existe carro na rua ‘A’: A=0c)Existe carro na rua ‘B’: B=1d)Não existe carro na rua ‘B’: B=0e)Verde no sinal 1 aceso: V1=1f)Verde no sinal 2 aceso: V2=1

SemáforoTABELA VERDADE

g) Quando V1=1 teremos:-vermelho do semáforo 1 apagado Vm1=0-verde do semáforo 2 apagado v2=0-vermelho do semáforo 2 aceso Vm2=1

h) Quando V2=1 teremos:-vermelho do semáforo 2 apagado Vm2=0-verde do semáforo 2 aceso v2=1-vermelho do semáforo 1 aceso Vm1=1

SemáforoTABELA VERDADE

g) Quando V1=1 teremos:-vermelho do semáforo 1 apagado Vm1=0-verde do semáforo 2 apagado v2=0-vermelho do semáforo 2 aceso Vm2=1

h) Quando V2=1 teremos:-vermelho do semáforo 2 apagado Vm2=0-verde do semáforo 1 apagado v1=0-vermelho do semáforo 1 aceso Vm1=1

SITUAÇÃO A B V1 Vm1 V2 Vm2

0 0 0 0 1 1 0

1 0 1

2 1 0

3 1 1

SemáforoSituação 0 (A=0, B=0)Representa a ausência de veículos em ambas as ruas. Se nãotemos carros, tanto faz qual sinal permanece aberto.Vamos adotar: verde no sinal 2 (V2=1)

SITUAÇÃO A B V1 Vm1 V2 Vm2

0 0 0 0 1 1 0

1 0 1 0 1 1 0

2 1 0

3 1 1

SemáforoSituação 1 (A=0, B=1)Representa a presença de veículo na rua ‘B’ e ausência deveículo na rua ‘A’Devemos acender o sinal verde para a rua ‘B’:Verde no sinal 2 (V2=1)

SITUAÇÃO A B V1 Vm1 V2 Vm2

0 0 0 0 1 1 0

1 0 1 0 1 1 0

2 1 0 1 0 0 1

3 1 1

SemáforoSituação 2 (A=1, B=0)Representa a presença de veículo na rua ‘A’ e ausência deveículo na rua ‘B’Devemos acender o sinal verde para a rua ‘A’:Verde no sinal 1 (V1=1)

SITUAÇÃO A B V1 Vm1 V2 Vm2

0 0 0 0 1 1 0

1 0 1 0 1 1 0

2 1 0 1 0 0 1

3 1 1 1 0 0 1

SemáforoSituação 3 (A=1, B=0)representa a presença de veículo em ambas as ruas, logo,devemos acender o sinal verde para a rua ‘A’, pois esta épreferencial.Devemos acender o sinal verde para a rua ‘A’:Verde no sinal 1 (V1=1)

A B V1 Vm1 V2 Vm2

0 0 0 1 1 0

0 1 0 1 1 0

1 0 1 0 0 1

1 1 1 0 0 1

SemáforoTranspor a tabela verdade para os diagramas de Veitch-Karnaugh e agrupar as expressões simplificadas das saídas:

Expressões simplificadas𝑉1 = 𝑉𝑚2 = 𝐴𝑉2 = 𝑉𝑚1 = ҧ𝐴

Vm1

Vm2

V1

V2

SemáforoO circuito, a partir destas expressões ficará :

𝑉1𝑉𝑚2

𝑉2𝑉𝑚1

SemáforoAnalisando as expressões obtidas, concluímos que a presençade carros na via preferencial acarreta o acendimento do verdeno semáforo 1 e o vermelho no semáforo 2.Ainda, devido à ação do inversor no circuito, o apagamento doverde do semáforo 2 e do vermelho no sinal 1.A ausência de carros nesta via causa condições contrárias.

𝑉1𝑉𝑚2

𝑉2𝑉𝑚1