Portas lógicas: entenda o que são e como funcionam!

Publicado por Mult Comercial em

Você já ouviu alguém falar em porta lógica? Não? Bem, o nome não tem nenhuma relação com portas para ambientes internos, mas sim com circuitos eletrônicos. A porta lógica é muito utilizada em sistemas digitais como maneira de emitir comandos e respostas por meio de sinais elétricos.

Trabalhar com circuitos nem sempre é uma tarefa fácil, mas a álgebra booleana está aí para provar que o entendimento dessas lógicas é mais do que o suficiente para criar qualquer tipo de mecanismo de circuitos.

Para amantes e profissionais da elétrica e eletrônica que desejam aprender e se aprofundar nos ramos, a Mult Comercial trouxe esse post especial para explicar como funciona esse dispositivo. Preparado(a)? Então, vamos lá!

Como surgiu o conceito?

conceito de portas logicas

O famoso matemático inglês George Boole foi o responsável pela criação desse sistema. Em seus estudos, através do ramo matemático conhecido como álgebra de Boole, no século XIX, ele conseguiu mostrar que a lógica poderia ser facilmente representada por equações algébricas.

Essa contribuição, apesar de muito relevante, foi reconhecida apenas quando o engenheiro estadunidense Claude Shannon utilizou a lógica de Boole para solucionar alguns impasses em circuitos eletrônicos, demonstrando as diferenças de potencial com os estados lógicos.

A invenção de Boole foi essencial para o surgimento de muitos dispositivos tecnológicos que são constituídos, essencialmente, de mecanismos dotados de combinações de portas lógicas.

Essas portas lógicas foram divididas em fundamentais e derivadas, cada uma possuindo especificações próprias para resolver as operações necessárias do circuito. As funções e variáveis que os circuitos construídos por portas lógicas possuem valores de apenas “0” e “1” para que o cálculo das variáveis de entrada e saída sejam simplificados.

A álgebra Boole se tornou tão fundamental para a eletrônica, que componentes de circuitos inteiros podem ser feitos apenas por portas lógicas.

Tipos de portas lógicas: como funcionam

portas logicas

Como foi dito, as portas lógicas são sistemas utilizados para emitir sinais nos circuitos. De modo geral e simplificado, a frase “Verdadeiro ou falso, aceso ou apagado, aberto ou fechado, 0 ou 1.” resume as portas lógicas. Dentro dos seus tipos, existem as fundamentais e derivadas.

1. Portas lógicas fundamentais

A denominação fundamental remete à importância que os tipos dentro dessa divisão possuem. As portas fundamentais calculam o produto, a negação e somam, essenciais nos sistemas mais complexos para operações avançadas.

Dentro das portas fundamentais, existem os principais operadores, que são: AND, OR e NOT.

  • AND – esse caso se caracteriza por possuir duas entradas e realizar uma operação que é equivalente a multiplicação. A operação calculada resultará em um valor lógico verdadeiro para os operandos somente se os valores dos operados forem verdadeiros;
  • OR – a adição é a operação presente nesse caso. Assim como a anterior, possui duas entradas, entretanto seu resultado somente será um valor lógico falso de operandos se todos os operandos também possuírem valor falso;
  • NOT – também conhecido como inversor, seu nome faz jus à operação realizada. O número que entrou sempre será invertido na saída. Por exemplo, o “0” entrou no circuito, então na saída ele estará como “1” e vice-versa.

Para permitir que o circuito realize qualquer ação mais complexa, é primordial a existência dessas portas lógicas fundamentais.

2. Portas lógicas derivadas

Essas portas lógicas fazem o contrário das fundamentais. Cada tipo é uma negação do tipo anterior. Elas são:

  • NAND – A porta NAND nega os valores que a primeira porta apresenta, invertendo seus valores como se existisse algum inversos no momento da saída.
  • NOR – Seguindo a ordem, ela é uma negação da OR, ou seja, inverte os valores que uma OR apresentaria.
  • XOR – a porta XOR apresenta valores de um OR exclusivo ao comparar dois valores, se esses forem díspares o valor apresentado na saída será “1”. Caso os valores forem iguais, o “0” estará na saída.
  •  XNOR – essa é o contrário da anterior, como uma XOR com valores da saída invertidos, valores iguais resultam em “1” e diferentes são “0”.

Viu como são complexos os circuitos? Entendeu a importância de conhecer as portas lógicas? É relevante ressaltar que para evoluir em sua profissão ou estudos sobre esses dispositivos, a pesquisa e a prática são fundamentais. Não deixe de se aperfeiçoar!

Para entusiastas e estudantes da computação, é sempre bom ter os melhores equipamentos e todo o conhecimento necessário na área. Afinal, erros sempre acontecem, mas podem ser evitados, não é?

São muitos tipos de portas lógicas com especificações únicas, cada qual indicada para um tipo de operação que os circuitos necessitarão. E se você conhece um pouco sobre o assunto, mas quer entender melhor o que é eletrônica digital, não deixe de conferir outras postagens do blog.

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Fique ligado nas atualizações, até o próximo post!


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