Portas lógicas e tabelas-verdade – AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR, meio somador e montador de circuitos
TecnologiaEletrônica e microcontroladoresIdades 17–18
Use com a sua turma: os alunos abrem por um link ou QR code, sem precisar de conta.
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Escolha uma porta lógica, acione as chaves de entrada (0/1) e veja o nível lógico percorrer os fios até o LED de saída; a tabela-verdade ao lado destaca a linha atual, junto com a expressão da álgebra booleana. O modo meio somador combina uma porta XOR e uma porta AND para calcular a soma S e o vai-um C de dois bits; o botão Automático percorre todas as combinações de entrada, uma de cada vez. O montador de circuitos permite arrastar portas AND, OR, NOT, NAND, NOR e XOR para uma placa e ligar um circuito de 2 a 4 entradas, ou digitar uma expressão booleana; a tabela-verdade, a expressão e o mapa de Karnaugh são gerados, com problemas reais para conferir com uma tabela-verdade alvo e passos de simplificação pelas leis da álgebra booleana.
Aula: Introdução à eletrônica digital: portas lógicas, tabelas-verdade, circuitos lógicos, expressões booleanas e simplificação
O que mostra
Circuitos digitais representam a informação com dois níveis lógicos, 1 (tensão alta) e 0 (tensão baixa). A visão de portas mostra AND, OR, NOT, NAND, NOR e XOR como símbolo, tabela-verdade e expressão booleana; uma tabela-verdade dá a saída para as 2ⁿ combinações de entrada. O meio somador soma dois bits: XOR dá a soma S e AND o vai-um C. No montador, os alunos ligam portas em circuitos próprios ou digitam uma expressão, e a tabela-verdade e a expressão são geradas. Um mapa de Karnaugh agrupa uns vizinhos, usando leis como X + X̅ = 1, para chegar à soma de produtos mais simples.
Como usar
Escolha uma porta em Porta / circuito e clique nas chaves, pedindo aos alunos que prevejam cada saída antes. Ajuste o Número de entradas para 3 ou clique em Automático para percorrer a tabela. Depois escolha Montador de circuitos: arraste portas da faixa, ligue saídas a entradas e veja a tabela e a expressão surgirem. Escolha uma Tarefa do montador, como o alarme, monte-a e clique em Conferir. Por fim, compare o circuito com o mapa de Karnaugh e clique em Montar o circuito simplificado.
Parâmetros que você pode mudar
- Porta / circuito AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR (OU exclusivo), Meio somador (XOR + AND), Montador de circuitos (arrastar portas, expressão, mapa de Karnaugh)
- Número de entradas (portas AND/OR/NAND/NOR/XOR) 2–3
- Mostrar tabela-verdade
- Percorrer automaticamente as combinações de entrada
- Tarefa do montador Montagem livre, Problema: alarme de segurança, Problema: luz da escada, Problema: votação por maioria, Problema: proteção da máquina, Igualar uma tabela-verdade aleatória
- Notação da expressão (montador) A·B, A + B, barra em cima, A ∧ B, A ∨ B, ¬A, A AND B, A OR B, NOT A
Perguntas para explorar
- Para quais combinações de entrada uma porta NAND dá saída 0?
- Quantas linhas tem a tabela-verdade de uma porta com 3 entradas, e por quê?
- Com duas entradas, em qual linha as saídas de OR e XOR são diferentes?
