Calculadora de Portas Lógicas

A calculadora de portas lógicas da Omni permite que você determine o resultado de várias portas lógicas. Você também pode usar essa calculadora para gerar a tabela-verdade para várias portas lógicas.

Não importa se você é um principiante ou especialista em eletrônica, o conceito de portas lógicas é um dos conceitos mais básicos com o qual você deve se familiarizar.
Continue lendo se você quiser saber o que é uma porta lógica. Também discutiremos vários tipos de portas lógicas e as operações que elas podem realizar.

Primeiro passo: você deve se familiarizar com as conversões binárias e as operações bit a bit. Nosso conversor binário 🇺🇸 e nossa calculadora de bitwise 🇺🇸 podem ajudar você com isso.

Uma porta lógica é um circuito digital que age como uma porta (ou interruptor) para o fluxo de informações (sinal elétrico). Ele permite ou para os sinais, dependendo do fato de certas condições lógicas serem satisfeitas ou não.

Uma porta lógica pode ter uma ou mais entradas, por meio das quais você aceita sinais digitais. O sinal de saída depende do fato de os sinais de entrada estarem ligados/altos (1) ou desligados/baixos (0) e do tipo de operação lógica realizada pela porta.

As portas lógicas são o bloco básico de construção de todo sistema digital, inclusive do seu computador. Podemos encontrá-las em quase todos os circuitos eletrônicos, por exemplo, microprocessadores, microcontroladores, alarmes, luzes de rua, etc.

Há três portas lógicas básicas:

• Porta AND: A porta AND dá uma saída alta (1) somente quando todas as suas entradas são altas (1). A Figura 1 mostra o símbolo lógico da porta AND com A e B como entradas.

A expressão booleana para a porta lógica AND é A ⋅ B = saída,
em que o sinal de multiplicação (⋅) se refere a AND na álgebra booleana. Saiba mais sobre isso com nossa calculadora de multiplicação binária 🇺🇸.

• Porta OR: A porta OR dá uma saída alta (1) quando qualquer uma de suas entradas é alta (1). A Figura 2 mostra o símbolo lógico da porta OR.

A expressão booleana para a porta lógica OR é A + B = saída,
onde o sinal de adição (+) é chamado de OR na álgebra booleana. Você pode obter mais informações sobre isso em nossa calculadora de operações binárias.

• Porta NOT: A porta NOT inverte a entrada, ou seja, se a entrada for alta (1), a saída será baixa (0) e vice-versa. É um dispositivo de entrada única e saída única. A Figura 3 mostra o símbolo lógico da porta NOT.

A expressão booleana para a porta lógica NOT é $\rm{\overline{A} = saída}$,
em que o sinal de barra (‾) significa NOT na álgebra booleana.

Você pode combinar as portas lógicas básicas (AND, OR e NOT) para obter muitas portas complexas. Algumas combinações populares são:

• porta NAND: Uma porta NAND (ou NOT-AND) é uma combinação de uma porta AND e uma porta NOT, ou seja, a saída é baixa (0) somente quando todas as suas entradas são altas (1). A Figura 4 mostra o símbolo lógico da porta NAND.

A expressão booleana para a porta lógica NAND é

• Porta NOR: Uma porta NOR (ou NOT-OR) é uma combinação de uma porta OR e uma porta NOT, ou seja, a saída é alta (1) somente quando ambas as entradas são baixas (0). A Figura 5 mostra o símbolo lógico da porta NOR.

A expressão booleana para a porta lógica NOR é

• Porta XOR: Uma porta XOR (Ou-exclusivo) resulta da combinação das portas OR, AND e NOT. A saída de uma porta lógica XOR é alta (1) quando qualquer uma das entradas é alta (1). A Figura 6 mostra o símbolo lógico da porta XOR.

A expressão booleana para a porta lógica XOR é $\rm{A \cdot \overline{B} + \overline{A} \cdot B = saída}$, ou

• Porta XNOR: A porta XNOR é uma combinação de uma porta XOR e uma porta NOT. A saída de uma porta lógica XNOR é alta (1) quando ambas as entradas são altas (1) ou quando ambas as entradas são baixas (0). Para continuar lendo sobre a lógica XOR, acesse nossa calculadora XOR

A Figura 7 mostra o símbolo lógico da porta XNOR. A expressão booleana correspondente à porta lógica XNOR é

Se você estiver interessado em operações lógicas mais complexas, como deslocamento de bits, recomendamos conferir a calculadora de deslocamento de bits 🇺🇸, também da Omni.

Uma tabela-verdade mostra todas as combinações de entrada possíveis e as combinações de saída correspondentes para uma porta lógica. A tabela-verdade para várias portas lógicas é mostrada abaixo.

Vamos gerar uma tabela-verdade para a porta NOT usando a calculadora de portas lógicas.

1. Usando o menu suspenso, selecione a porta NOT.
2. A calculadora exibirá a entrada A e o símbolo da porta NOT.
3. Usando o menu suspenso, selecione a entrada A (0 ou 1).
4. Você obterá o valor de saída correspondente.
5. Brinque com todas as combinações possíveis de entrada para gerar saídas correspondentes, de modo que você possa criar sua própria tabela-verdade NOT.

Como você pode ver, determinar os resultados de qualquer porta lógica é muito fácil com a nossa calculadora!

As portas lógicas NAND e NOR são chamadas de portas universais. É possível criar todas as portas básicas usando uma combinação de portas NAND (ou NOR). Por exemplo, podemos juntar as duas entradas de uma porta lógica NAND para transformá-la em um dispositivo de uma entrada, que funcionará como uma porta NOT.
Podemos, então, usar essas portas básicas para criar um grande número de circuitos complicados.

Uma porta NOT inverte a entrada, daí o nome de porta inversora. Se a entrada de uma porta lógica NOT for 1, a saída será 0 e, se a entrada for 0, a saída será 1.

Recomendamos que você mesmo verifique isso usando a nossa calculadora de portas lógicas.

Quando conectamos a saída de uma porta NAND em uma porta NOT, ela é equivalente a uma porta AND. Portanto, para criar uma porta AND a partir de uma porta NAND, siga as instruções:

1. Pegue uma porta NAND e junte suas entradas. Agora ela funcionará como uma porta lógica NOT.
2. Pegue outra porta NAND e conecte sua saída à porta NOT da etapa 1.
3. Parabéns! Agora você tem uma combinação que age como uma porta AND.

Existem sete tipos diferentes de portas lógicas: AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR e XNOR.