Experiência 4.4: Circuitos XOR (OU-Exclusivo) e XNOR (Coincidência)

Objetivos

• Verificar, na prática, as propriedades da função XOR (OU-Exclusivo).

• Implementar funções lógicas por meio de portas OU-Exclusivo.

• Construir a tabela-verdade de um circuito XOR (OU-Exclusivo) e um circuito XNOR (Coincidência).

Preparação

Conceitos

1) Circuito XOR (OU-Exclusivo)

Por se tratar de uma operação muito comum em eletrônica digital, o circuito XOR recebe simbologia própria e pode ser trabalhado como uma porta lógica individual.

Ex.: Um sistema com dois interruptores para acender a luz de um corredor tem o seu funcionamento de acordo com a operação XOR. A lâmpada poderá ser acesa através do primeiro "ou" do segundo interruptor e vice-versa, mas nunca através do acionamento de ambos ao mesmo tempo, assim prevalece a exclusividade.

Circuito Combinacional XOR (OU-Exclusivo) e expressão lógica.

Símbolo da porta, notação da expressão lógica XOR e tabela-verdade.

Entradas		Saída
A	B	S
0	0	0
0	1	1
1	0	1
1	1	0

$$S = A \oplus B$$

2) Circuito XNOR (Coincidência)

Também apresenta simbologia própria como as portas lógicas, porém trata-se de um circuito combinacional.

A figura abaixo mostra a configuração do circuito combinacional XNOR (Coincidência) e expressão lógica correspondente.

Simbolo da porta, notação da expressão lógica XNOR e tabela verdade.

$$S = A \odot B$$

Entradas		Saída
A	B	S
0	0	1
0	1	0
1	0	0
1	1	1

3) Propriedades da funções XOR e XNOR

1. A $\oplus$ 0 = A

2. A $\odot$ 0 $= \overline{{A}}$

3. $\mathrm{A} \oplus1=\overline{\mathrm{A}}$

4. A $\odot$ 1 = A

5. A $\oplus$ A=0

6. A $\odot$ A =1

7. $A\oplus \overline{A}=1$

8. $A\odot \overline{A}=0$

9. A $\odot$ A $\odot$... $\odot$ A = A

para um número par de A

6. A $\oplus$ A $\oplus$ $\dots$ $\oplus$ A = A

para um número par de A

para um número impar de A

6. A $\odot$ A $\odot$... $\odot$ A = 0

para um número impar de A

7. $\overline{{A \oplus B}}=A\odot B$

8. $\overline{{A \odot B}}=A\oplus B$

4) Bit de paridade

É um bit a mais transmitido junto com a informação com a finalidade de indicar se o número total de bits iguais a "1" presente na informação é par (paridade par) ou impar (paridade impar). Assim, quando a informação chegar destino, a paridade é testada. Se a paridade não corresponder, significa que houve erro durante a transmissão e os dados deverão ser enviados novamente.

Metodologia

M1 - Os circuitos XOR e XNOR serão implementados com portas lógicas discretas. Em seguida será anotado os dados referentes ao funcionamento de cada um deles nas tabelas verdades correspondentes.

M2 - Serão realizadas montagens que utilizam circuitos integrados XOR.

Relação de Material

Quantidade	Descrição
1	fonte de tensão de 5V
1	multimetro
1	matriz de contatos
1	CI 7404
1	CI 7408
1	CI 7432
1	CI 7486
1	LED
1	resistor de 1kΩ
2	cabos banana-banana
-	fios rígidos 0,51mm∅

Praticando

P1- Construir o circuito conforme o diagrama seguinte.

P2- Ligar a fonte de alimentação.

P3- Aplicar níveis lógicos às entradas A e B do circuito. Para cada condição de entrada verificar o estado lógico da saída S através de um provador lógico ou um voltimetro. (RI-I)

P4- Realizar os mesmos procedimentos para testar o próximo circuito. (RI-II)

P5- Fazer a montagem do circuito abaixo em seguida completar a tabela-verdade. (RI-III)

P6- Utilizar o CI 7486 para implementar o circuito gerador de paridade abaixo. (RI-IV)

P7- Usar o Cl 7486 para montar um circuito conversor de binário para código Gray, conforme a figura abaixo.

P8- Completar a tabela e verificar o funcionamento do circuito (RI-V)

Questões

Q2. Fazer o diagrama lógico de um circuito verificador de paridade de 6 bits, com portas OU-Exclusivo.

Q3. O que significa paridade par e paridade impar?

Instituição:
Curso: Discipl.: Série/Turma:
Prof.: Data: Conceito:
Nome		Nº

Relatório

I - Circuito XOR e tabela verdade

Circuito lógico utilizado

Entradas		Saída
A	B	S
0	0
0	1
1	0
1	1

II - Circuito XOR de três entradas e tabela-verdade

Para construir o circuito XOR de três entradas, foram utilizadas duas portas do CI 7486 interligadas conforme a configuração seguinte.

A	B	C	S
0	0	0
0	0	1
0	1	0
0	1	1
1	0	0
1	0	1
1	1	0
1	1	1

Circuito lógico utilizado

III- Circuito XNOR de duas entradas e tabela-verdade

Circuito lógico utilizado

Entradas		Saida
A	B	S
0	0
0	1
1	0
1	1

IV - Tabela verdade do circuito Gerador de Bit de Paridade

Para construir o circuito gerador de paridade, foram utilizadas três portas do CI 7486, que foram interligadas conforme o esquema elétrico abaixo.

Explicação do princípio de funcionamento do gerador de paridade.

---

A	B	C	D	S
0	0	0	0
0	0	0	1
0	0	1	0
0	0	1	1
0	1	0	0
0	1	0	1
0	1	1	0
0	1	1	1
1	0	0	0
1	0	0	1
1	0	1	0
1	0	1	1
1	1	0	0
1	1	0	1
1	1	1	0
1	1	1	1

V - Conversor de binário para código Gray

O código Gray tem como característica o fato de que os números de uma sequência binária escrita neste código, de um número para outro, apresentam apenas um algarismo diferente.

O circuito abaixo mostra a configuração de um codificador de binário para código Gray.

Binário					Código Gray
1	0	0	0	0
1	0	0	0	1
1	0	0	1	0
1	0	0	1	1
1	0	1	0	0
1	0	1	0	1

---

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