Portas lógicas
Portas lógicas é uma simulação interativa gratuita do StudyFi Lab. Funciona direto no navegador, sem cadastro e sem instalar nada.
AND, OR, NOT, XOR e somadores feitos com portas
Experimentos
Portas lógicas
Uma porta lógica transforma os sinais de entrada 0 e 1 numa saída. AND dá 1 só quando as duas entradas são 1 (Q = A · B), OR quando pelo menos uma é 1 (Q = A + B), XOR quando as entradas são diferentes e NOT inverte a sua entrada. NAND e NOR são AND e OR com a saída negada: é isso que indica o pequeno círculo no símbolo. A tabela-verdade lista todas as combinações de entradas; a linha destacada é a definida pelos interruptores.
Experimente: Escolhe NAND e encontra a única combinação de entradas que apaga o LED.
Constrói um circuito
Monta o teu próprio circuito com interruptores, portas e LED. Cada fio leva o sinal de uma saída para uma entrada; uma saída pode alimentar várias entradas, mas cada entrada ouve um só fio. Os sinais só avançam: um fio que levaria a saída de uma porta de volta à sua própria entrada (um laço de realimentação) é recusado. A tabela-verdade do circuito inteiro atualiza-se enquanto ligas.
Experimente: Só com portas NAND, constrói um NOT (junta as duas entradas de uma NAND) e depois um AND — a NAND é universal.
Meio somador
Um meio somador soma dois números de um bit. O bit de soma é S = A ⊕ B (XOR) e o transporte é C = A · B (AND). Para 1 + 1 o resultado é 10₂ = 2: a soma é 0 e «vai um» para a posição seguinte, tal como na adição escrita.
Experimente: Põe as duas entradas a 1 e verifica que os LED C S mostram 10, ou seja, dois em binário.
Somador completo
Um somador completo recebe também o transporte Cᵢₙ da posição inferior, por isso soma três bits. É formado por dois meios somadores: S = A ⊕ B ⊕ Cᵢₙ, e o transporte Cₒᵤₜ = A · B + Cᵢₙ · (A ⊕ B) vale 1 sempre que pelo menos duas entradas são 1. Encadeando somadores completos somam-se números de qualquer comprimento.
Experimente: Põe as três entradas a 1: 1 + 1 + 1 = 3 = 11₂, por isso acendem os dois LED.
Somador de 2 bits
Dois números de 2 bits, A = A₁A₀ e B = B₁B₀ (de 0 a 3 cada), somam-se como na adição escrita. Um meio somador soma os bits mais baixos A₀ + B₀ e o seu transporte entra num somador completo para os bits A₁ + B₁. O resultado S₂S₁S₀ tem três bits porque a maior soma, 3 + 3 = 6 = 110₂, precisa de mais uma posição.
Experimente: Define A = 3 e B = 1 e observa o transporte a propagar-se: 11₂ + 01₂ = 100₂ = 4.
Fechadura de combinação
O LED acende-se apenas com uma combinação dos quatro interruptores. Lá dentro, cada interruptor entra numa porta AND diretamente (o código quer um 1) ou através de um NOT (o código quer um 0); as portas AND só dão 1 quando todas as suas entradas são 1. É assim que um circuito digital reconhece um padrão exato de bits.
Experimente: Descobre o código por tentativas e depois abre o circuito: as portas NOT dizem-te que interruptores têm de estar a 0.
Perguntas frequentes
O que é Portas lógicas?
Portas lógicas é uma simulação interativa gratuita do StudyFi Lab. Funciona direto no navegador, sem cadastro e sem instalar nada. AND, OR, NOT, XOR e somadores feitos com portas
Portas lógicas é gratuito?
Sim. Portas lógicas é totalmente gratuito. Funciona no navegador do computador, tablet ou celular, e você não precisa de conta.
O que posso explorar em Portas lógicas?
Portas lógicas, Constrói um circuito, Meio somador, Somador completo, Somador de 2 bits, Fechadura de combinação.
O que mostra o experimento “Portas lógicas”?
Uma porta lógica transforma os sinais de entrada 0 e 1 numa saída. AND dá 1 só quando as duas entradas são 1 (Q = A · B), OR quando pelo menos uma é 1 (Q = A + B), XOR quando as entradas são diferentes e NOT inverte a sua entrada. NAND e NOR são AND e OR com a saída negada: é isso que indica o pequeno círculo no símbolo. A tabela-verdade lista todas as combinações de entradas; a linha destacada é a definida pelos interruptores.
O que mostra o experimento “Constrói um circuito”?
Monta o teu próprio circuito com interruptores, portas e LED. Cada fio leva o sinal de uma saída para uma entrada; uma saída pode alimentar várias entradas, mas cada entrada ouve um só fio. Os sinais só avançam: um fio que levaria a saída de uma porta de volta à sua própria entrada (um laço de realimentação) é recusado. A tabela-verdade do circuito inteiro atualiza-se enquanto ligas.
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