Ab funcoes-logicas-portas-logicas

MarcoAntonioCosta 4,515 views 105 slides Aug 07, 2016
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About This Presentation

funções logicas


Slide Content

José Augusto Baranauskas
Departamento de Computação e Matemática – FFCLRP-USP
[email protected]
http://dcm.fmrp.usp.br/~augusto
Funções Lógicas e 
Portas Lógicas
F
Nesta apresentação será 
fornecida uma introdução 
ao sistema matemático de 
análise de circuitos lógicos, 
conhecido como Álgebra de 
Boole
F
Serão vistos os blocos 
básicos e suas 
equivalências

2
Histórico 2
Em meados do século XIX o 
matemático inglês George 
Boole
desenvolveu um sistema 
matemático de análise lógica
2
Em meados do século XX, o 
americano Claude Elwood 
Shannon
sugeriu que a Álgebra 
Booleana poderia ser usada para 
análise e projeto de circuitos de 
comutação
George Boole (1815-1864)
Claude Elwood Shannon (1916-2001)

3
Histórico 2
Nos primórdios da eletrônica, todos os problemas eram 
solucionados por meio de sistemas analógicos 2
Com o avanço da tecnologia, os problemas passaram a 
ser solucionados pela eletrônica digital 2
Na eletrônica digital, os sistemas (computadores, 
processadores de dados, sistemas de controle, 
codificadores, decodificadores, etc) empregam um 
pequeno grupo de circuitos lógicos básicos, que são 
conhecidos como portas 
e

ou

não

flip-flop
2
Com a utilização adequadas dessas portas é possível 
implementar todas as expressões geradas pela álgebra 
de Boole

4
Álgebra Booleana 2
Na álgebra de Boole, há somente dois 
estados
(
valores
ou 
símbolos
) permitidos
2
Estado 
0
(zero)
2
Estado 
1
(um)
2
Em geral
2
O estado zero representa 
não

falso
, aparelho 
desligado, ausência de tensão, chave elétrica 
desligada, etc
2
O estado um representa 
sim

verdadeiro
, aparelho 
ligado, presença de tensão, chave ligada, etc

5
Álgebra Booleana 2
Assim, na álgebra booleana, se 
representarmos por 0 uma situação, a 
situação contrária é representada por 1
2
Portanto, em qualquer bloco (porta ou 
função) lógico somente esses dois estados 
(0 ou 1) são permitidos em suas entradas e 
saídas
2
Uma variável booleana também só assume 
um dos dois estados permitidos (0 ou 1)

6
Álgebra Booleana 2
Nesta apresentação trataremos dos seguintes blocos 
lógicos
3
E (AND)
3
OU (OR)
3
NÃO (NOT)
3
NÃO E (NAND)
3
NÃO OU (NOR)
3
OU EXCLUSIVO (XOR)
2
Após, veremos a correspondência entre expressões, 
circuitos e tabelas verdade 2
Por último, veremos a equivalência entre blocos lógicos

7
Função 
E
(
AND
)
2
Executa a 
multiplicação
(
conjunção
) booleana 
de duas ou mais variáveis binárias
2
Por exemplo, assuma a convenção no circuito
2
Chave aberta = 0; Chave fechada = 1
2
Lâmpada apagada = 0; Lâmpada acesa = 1
AB

8
Função 
E
(
AND
)
2
Situações possíveis:
A=0B=0S=0
A=1B=0S=0
A=0 B=1S=0
A=1 B=1
S=1

9
Função 
E
(
AND
)
2
Se a chave A está aberta (A=0) e a chave B aberta ( B=0), não haverá 
circulação de energia no circuito, logo a lâmpada f ica apagada (S=0) 2
Se a chave A está fechada (A=1) e a chave B aberta (B=0), não 
haverá circulação de energia no circuito, logo a lâ mpada fica apagada 
(S=0)
2
Se a chave A está aberta (A=0) e a chave B fechada (B=1), não 
haverá circulação de energia no circuito, logo a lâ mpada fica apagada 
(S=0)
2
Se a chave A está fechada (A=1) e a chave B fechada (B=1), haverá 
circulação de energia no circuito e a lâmpada fica  acesa (S=1) 2
Observando todas as quatro situações possíveis (int erpretações), é 
possível concluir que a lâmpada fica acesa somente  quando as 
chaves A e B estiverem simultaneamente fechadas (A=1 e B=1) 

10
Função 
E
(
AND
)

Para representar a expressão

S = A 
e
B

Adotaremos a representação

S = A
.
B, onde se lê S = A 
e
B

Porém, existem notações alternativas

S = A & B

S = A, B

S = A ∧B

11
Tabela Verdade 2
A tabela verdade é um mapa onde são 
colocadas todas as possíveis 
interpretações (situações), com seus 
respectivos resultados para uma expressão 
booleana qualquer
2
Como visto no exemplo anterior, para 2 
variáveis booleanas (A e B), há 4 
interpretações possíveis
2
Em geral, para Nvariáveis booleanas de 
entrada, há 2
N
interpretações possíveis

12
Tabela Verdade da Função 
E
(
AND
)
A B A.B
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1

13
Porta Lógica 
E
(
AND
)
E
A porta 
E
é um circuito que executa a função 
E
E
A porta 
E
executa a tabela verdade da função 
E
E
Portanto, a saída será 1 somente se ambas as 
entradas forem iguais a 1; nos demais casos, a saída 
será 0 E
Representação
Entrada A
Saída S
Entrada B
Porta
E
(
AND
)

14
Porta Lógica 
E
(
AND
)
A B
S=A.B
A B S=A.B
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1
0
0
0
A B S=A.B
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1
0
1
0
A B S=A.B
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1
1
0
0
A B S=A.B
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1
1
1
1

15
Porta Lógica 
E
(
AND
)
E
É possível estender o 
conceito de uma porta 
E
para um número qualquer 
de variáveis de entrada E
Nesse caso, temos uma 
porta 
E
com N entradas e 
somente uma saída
E
A saída será 1 se e 
somente se as N entradas 
forem iguais a 1; nos 
demais casos, a saída 
será 0
A
B
S=A.B.C…N
C
N

16
Porta Lógica 
E
(
AND
)
2
Por exemplo, 
S=A.B.C.D
A
B
S=A.B.C.D
C
D
A B C D S
0 0 0 0 0
0 0 0 1 0
0 0 1 0 0
0 0 1 1 0
0 1 0 0 0
0 1 0 1 0
0 1 1 0 0
0 1 1 1 0
1 0 0 0 0
1 0 0 1 0
1 0 1 0 0
1 0 1 1 0
1 1 0 0 0
1 1 0 1 0
1 1 1 0 0
1 1 1 1 1

17
Função 
OU
(
OR
)
2
Executa a 
soma
(
disjunção
) booleana de duas 
ou mais variáveis binárias
2
Por exemplo, assuma a convenção no circuito
2
Chave aberta = 0; Chave fechada = 1
2
Lâmpada apagada = 0; Lâmpada acesa = 1
B
A

18
Função 
OU
(
OR
)
S=0
B=0
A=0
S=1
B=1
A=1
S=1
B=0
A=1
S=1
B=1
A=0

19
Função 
OU
(
OR
)
2
Se a chave A está aberta (A=0) e a chave B aberta ( B=0), não haverá 
circulação de energia no circuito, logo a lâmpada f ica apagada (S=0) 2
Se a chave A está fechada (A=1) e a chave B aberta (B=0), haverá 
circulação de energia no circuito e a lâmpada fica  acesa (S=1) 2
Se a chave A está aberta (A=0) e a chave B fechada (B=1), haverá 
circulação de energia no circuito e a lâmpada fica  acesa (S=1) 2
Se a chave A está fechada (A=1) e a chave B fechada (B=1), haverá 
circulação de energia no circuito e a lâmpada fica  acesa (S=1) 2
Observando todas as quatro situações possíveis, é p ossível concluir 
que a lâmpada fica acesa somente quando a chave A ou a chave B 
ou ambas estiverem fechadas

20
Função 
OU
(
OR
)

Para representar a expressão

S = A 
ou
B

Adotaremos a representação

S = A
+
B, onde se lê S = A 
ou
B

Porém, existem notações alternativas

S = A | B

S = A; B

S = A ∨B

21
Tabela Verdade da Função 
OU
(
OR
)
E
Observe que, no 
sistema de numeração 
binário, a soma 
1+1=10
E
Na álgebra booleana, 
1+1=1, já que 
somente dois valores 
são permitidos (0 e 1)
A B A+B
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1

22
Porta Lógica 
OU
(
OR
)
E
A porta 
OU
é um circuito que executa a função 
OU
E
A porta 
OU
executa a tabela verdade da função 
OU
A
Portanto, a saída será 0 somente se ambas as entradas forem 
iguais a 0; nos demais casos, a saída será 1
E
Representação
Entrada A
Saída S
Entrada B
Porta
OU
(
OR
)
Entrada A
Saída S
Entrada B

23
Porta Lógica 
OU
(
OR
)
A B S=A+B
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1
A B S=A+B
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1
A B S=A+B
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1
A B S=A+B
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1
0 0
0
0 1
1
1 0
1
1 1
1
A B
S=A+B

24
Porta Lógica 
OU
(
OR
)
E
É possível estender o 
conceito de uma porta 
OU
para um número qualquer 
de variáveis de entrada E
Nesse caso, temos uma 
porta 
OU
com N entradas 
e somente uma saída
E
A saída será 0 se e 
somente se as N entradas 
forem iguais a 0; nos 
demais casos, a saída 
será 1
A
B
S=A+B+C+…+N
C
N

25
Porta Lógica 
OU
(
OR
)
2
Por exemplo, 
S=A+B+C+D
A B C D S
0 0 0 0 0
0 0 0 1 1
0 0 1 0 1
0 0 1 1 1
0 1 0 0 1
0 1 0 1 1
0 1 1 0 1
0 1 1 1 1
1 0 0 0 1
1 0 0 1 1
1 0 1 0 1
1 0 1 1 1
1 1 0 0 1
1 1 0 1 1
1 1 1 0 1
1 1 1 1 1
A
B
S=A+B+C+D
C
D

26
Função 
NÃO
(
NOT
)
2
Executa o 
complemento
(
negação
) de 
uma variável binária
2
Se a variável estiver em 0, o resultado da 
função é 1
2
Se a variável estiver em 1, o resultado da 
função é 0
2
Essa função também é chamada de  inversora

27
Função 
NÃO
(
NOT
)
2
Usando as mesmas convenções dos circuitos 
anteriores, tem-se que:
2
Quando a chave A está aberta (A=0), passará corrente 
pela lâmpada e ela acenderá (S=1) 2
Quando a chave A está fechada (A=1), a lâmpada 
estará em curto-circuito e não passará corrente por 
ela, ficando apagada (S=0)
S=1
A=0
S=0
A=1

28
Função 
NÃO
(
NOT
)
¬
Para representar a 
expressão
3
S =
não
A
¬
Adotaremos a 
representação
3
S = Ā, onde se lê S = 
não 
A
¬
Notações alternativas
3
S = A’
3
S = ¬A
3
S = Ã
¬
Tabela verdade da 
função 
NÃO
(
NOT
)

0 1
1 0

29
Porta Lógica 
NÃO
(
NOT
)
E
A porta lógica 
NÃO
, ou 
inversor
, é o circuito que executa 
a função 
NÃO
E
O inversor executa a tabela verdade da função 
NÃO
A
Se a entrada for 0, a saída será 1; se a entrada fo r 1, a saída será 
0
E
Representação
Entrada ASaída S
Porta
NÃO
(
NOT
)
Após um 
bloco lógico
Antes de um 
bloco lógico
Alternativamente,

30
Porta Lógica 
NÃO
(
NOT
)
01
AS=Ā
AS=Ā
0 1
1 0
10
AS=Ā
0 1
1 0

31
Função 
NÃO E
(
NAND


Composição da 
função 
E
com a 
função 
NÃO
, ou seja, 
a saída da função 
E
é 
invertida

S  = (A.B) = A.B
= (A.B)’
= ¬(A.B)

Tabela verdade
A B S=A.B
0 0 1
0 1 1
1 0 1
1 1 0

32
Porta 
NÃO E
(
NAND

2
A porta 
NÃO E 
(
NE
) é o bloco lógico que executa 
a função 
NÃO E
, ou seja, sua tabela verdade
2
Representação
A
B
S=A.B
A B
S=A.B

33
Porta 
NÃO E
(
NAND
)
E
Como a porta 
E
, a porta 
NÃO E
pode ter duas ou 
mais entradas
E
Nesse caso, temos uma 
porta 
NÃO E
com N 
entradas e somente uma 
saída
E
A saída será 0 se e 
somente se as N entradas 
forem iguais a 1; nos 
demais casos, a saída 
será 1
A
B
S=A.B.C…N
C
N

34
Função 
NÃO OU
(
NOR


Composição da 
função 
OU
com a 
função 
NÃO
, ou seja, 
a saída da função 
OU
é invertida

S  = (A+B) = A+B
= (A+B)’
= ¬(A+B)

Tabela verdade
A B S=A+B
0 0 1
0 1 0
1 0 0
1 1 0

35
Porta 
NÃO OU
(
NOR

2
A porta 
NÃO OU 
(
NOU
) é o bloco lógico que 
executa a função 
NÃO OU
, ou seja, sua tabela 
verdade
2
Representação
A B
S=A+B
S=A+B
A B

36
Porta 
NÃO OU
(
NOR

E
Como a porta 
OU
, a porta 
NÃO OU
pode ter duas ou 
mais entradas
E
Nesse caso, temos uma 
porta 
NÃO OU
com N 
entradas e somente uma 
saída
E
A saída será 1 se e 
somente se as N entradas 
forem iguais a 0; nos 
demais casos, a saída 
será 0
A
B
S=A+B+C+…+N
C
N

37
Função 
OU Exclusivo 
(
XOR
)

A função 
OU 
Exclusivo
fornece

1 na saída quando as 
entradas forem 
diferentes entre si e

0 caso contrário

S  = A ⊕B
= Ā.B + A.∨

Tabela verdade
A B S=A⊕B
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 0

38
Porta 
OU Exclusivo 
(
XOR

como Bloco Básico
A
B
S=A⊕B ⊕
A
B
S=A⊕B |
Simbologia adotada
Outros símbolos utilizados
A B
S=A⊕B

39
Porta 
OU Exclusivo 
(
XOR

como Circuito Combinacional
A
B
S=A⊕B

41
Resumo dos Blocos Lógicos 
Básicos
Nome Símbolo Gráfico Função Algébrica Tabela Verdade
E (AND)
S=A.B
S=AB
OU (OR)
S=A+B
NÃO (NOT)
Inversor
S=Ā
S=A’
S= ¬A
NE (NAND)
S=A.B
S=(A.B)’
S= ¬(A.B)
NOU (NOR)
S=A+B
S=(A+B)’
S= ¬(A+B)
XOR
S=A⊕B
A
B
S=A.B
A B
S=A+B
AS=Ā A B
S=A.B
A B
S=A+B
A B S=A.B
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1
A B S=A+B
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1
AS=Ā
0 1
1 0
A B S=A⊕B
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 0
A B S=A.B
0 0 1
0 1 1
1 0 1
1 1 0
A B S=A+B
0 0 1
0 1 0
1 0 0
1 1 0
A B
S=A⊕B

42
Correspondência entre expressões, 
circuitos e tabelas verdade
2
Todo circuito lógico executa uma 
expressão booleana
2
Um circuito, por mais complexo que seja, é 
composto pela interligação dos blocos 
lógicos básicos
2
Veremos, a seguir, como obter as 
expressões booleanas geradas por um 
circuito lógico

43
Expressões Booleanas Geradas 
por Circuitos Lógicos
2
Seja o circuito:
A
B
S
C

44
Expressões Booleanas Geradas 
por Circuitos Lógicos
2
Vamos dividi-lo em duas partes (1) e (2)
2
No circuito (1), a saída S
1
contém o produto 
A.B, já que o bloco é uma porta 
E
2
Portanto, S
1
= A.B
A
B
S
C
(1)
(2)
S
1

45
Expressões Booleanas Geradas 
por Circuitos Lógicos
2
No circuito (2), note que a saída S
1
é utilizada 
como uma das entradas da porta 
OU
2
A outra entrada da porta 
OU
corresponde à 
variável C, o que nos leva à:
2
S = S
1+ C
A
B
S=S
1+C
C
(1)
(2)
S
1=A.B

46
Expressões Booleanas Geradas 
por Circuitos Lógicos
2
Para obter a expressão final em relação às 
entradas A, B e C basta substituir a expressão S
1
na expressão de S, ou seja:
2
(1) S
1= A.B
2
(2) S = S
1+ C
2
Obtém-se S = S
1+ C = (A.B) + C
A
B
S=S
1+C
C
(1)
(2)
S
1=A.B

47
Expressões Booleanas Geradas 
por Circuitos Lógicos
2
Portanto, a expressão que o circuito executa é:
2
S = (A.B) + C = A.B + C
A
B
S=A.B+C
C
(2)
A.B

48
Exercício 2
Escreva a expressão booleana executada 
pelo circuito
S
A B C D

49
Solução
S=(A+B).(C+D)
A B C D
(A+B)
(C+D)

50
Exercício 2
Determinar a expressão booleana 
característica do circuito
A
B
S
C D

51
Solução
A
B
S=(A.B)+C+(C.D)
C D
(A.B)
C
(C.D)

52
Circuitos Gerados por 
Expressões Booleanas
2
Até o momento, vimos como obter uma 
expressão característica a partir de um 
circuito
2
Também é possível obter um circuito 
lógico, dada uma expressão booleana
2
Nesse caso, como na aritmética elementar, 
parênteses têm maior prioridade, seguidos 
pela multiplicação (função 
E
) e, por último, 
pela soma (função 
OU
)

53
Circuitos Gerados por 
Expressões Booleanas
2
Seja a expressão
2
S = (A+B).C.(B+D)
2
Vamos separar as subfórmulas da 
expressão, ou seja:
2
S = 
(A+B) 
. C . 
(B+D)

54
Circuitos Gerados por 
Expressões Booleanas
2
Seja a expressão
2
S = (A+B).C.(B+D)
2
Vamos separar as subfórmulas da 
expressão, ou seja:
2
S = 
(A+B) 
. C . 
(B+D)
2
Dentro do primeiro parêntese temos a 
soma booleana 
S
1=(A+B)
, portanto o 
circuito que executa esse parêntese será 
uma porta 
OU
2
Dentro do segundo parêntese temos a 
soma booleana 
S
2=(B+D)
. Novamente, o 
circuito que executa esse parêntese será 
uma porta 
OU
A B
S
1=(A+B)
B D
S
2=(B+D)

55
Circuitos Gerados por 
Expressões Booleanas
2
Seja a expressão
2
S = (A+B).C.(B+D)
2
Vamos separar as subfórmulas da 
expressão, ou seja:
2
S = 
(A+B) 
. C . 
(B+D)
2
Dentro do primeiro parêntese temos a 
soma booleana 
S
1=(A+B)
, portanto o 
circuito que executa esse parêntese será 
uma porta 
OU
2
Dentro do segundo parêntese temos a 
soma booleana 
S
2=(B+D)
. Novamente, o 
circuito que executa esse parêntese será 
uma porta 
OU
2
Portanto, temos:
2
S = 
S
1
. C . 
S
2
2
Agora temos uma multiplicação booleana 
e o circuito que a executa é uma porta 
E
A B
S
1=(A+B)
B D
S
2=(B+D)
S
1
CS
S
2

56
Circuitos Gerados por 
Expressões Booleanas
2
O circuito completo é:
A B
S
1=(A+B)
D
S
2=(B+D)
C
S = (A+B).C.(B+D)

57
Exercício 2
Desenhe o circuito lógico que executa a 
seguinte expressão booleana
2
S = (A.B.C) + (A+B).C

58
Solução 2
É importante lembrar que as entradas que representam a mesma 
variável estão interligadas 2
Contudo o desenho sem interligações facilita a inte rpretação do 
circuito
A BA B
(A+B).C
C C
A+B
S=(A.B.C)+(A+B).C
A.B.C

59
Exercício 2
Desenhe o circuito lógico cuja expressão 
característica é
2
S = (A.B + C.D)’

60
Solução
A
B
A.B
D
C.D
S=((A.B)+(C.D))’
C

61
Expressões ou Circuitos 
representados por Tabelas Verdade
2
Uma forma de estudar uma função booleana 
consiste em utilizar sua tabela verdade
2
Como visto anteriormente, há uma equivalência 
entre o circuito lógico e sua expressão 
característica
2
Podemos obter um circuito a partir de sua expressão
2
Podemos obter expressões a partir dos circuitos
2
Uma tabela verdade representa o comportamento 
tanto do circuito como de sua expressão 
característica

62
Como obter a Tabela Verdade a 
partir de uma Expressão
N
Colocar todas as possibilidades (interpretações) 
para as variáveis de entrada
N
Lembrar que para Nvariáveis, há 2
N
possibilidades
N
Adicionar colunas para cada subfórmula da 
expressão
N
Preencher cada coluna com seus resultados
N
Adicionar uma coluna para o resultado final
N
Preencher essa coluna com o resultado final

63
Exemplo 2
Considere a expressão
3
S = A.B.C + A.D + A.B.D
2
Como há 4 variáveis de 
entrada (A, B, C, D), há 
2
4
=16 interpretações
3
Variação 1 zero, 1 um
A B C D
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1

64
Exemplo 2
Considere a expressão
3
S = A.B.C + A.D + A.B.D
2
Como há 4 variáveis de 
entrada (A, B, C, D), há 
2
4
=16 interpretações
3
Variação 1 zero, 1 um
3
Variação 2 zeros, 2 um
A B C D
0 0
0 1
1 0
1 1
0 0
0 1
1 0
1 1
0 0
0 1
1 0
1 1
0 0
0 1
1 0
1 1

65
Exemplo 2
Considere a expressão
3
S = A.B.C + A.D + A.B.D
2
Como há 4 variáveis de 
entrada (A, B, C, D), há 
2
4
=16 interpretações
3
Variação 1 zero, 1 um
3
Variação 2 zeros, 2 um
3
Variação 4 zeros, 4 um
A B C D
0 0 0
0 0 1
0 1 0
0 1 1
1 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1
0 0 0
0 0 1
0 1 0
0 1 1
1 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1

66
Exemplo 2
Considere a expressão
3
S = A.B.C + A.D + A.B.D
2
Como há 4 variáveis de 
entrada (A, B, C, D), há 
2
4
=16 interpretações
3
Variação 1 zero, 1 um
3
Variação 2 zeros, 2 um
3
Variação 4 zeros, 4 um
3
Variação 8 zeros, 8 um
A B C D
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

67
Exemplo 2
S = A.B.C + A.D + A.B.D
2
A seguir, adicionar uma 
coluna para cada 
subfórmulade S, além de 
uma coluna para o 
resultado final S
3
A.B.C
3
A.D
3
A.B.D
A B C D A.B.C A.D A.B.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

68
Exemplo 2
S = A.B.C + A.D + A.B.D
2
A seguir, adicionar uma 
coluna para cada 
subfórmulade S, além de 
uma coluna para o 
resultado final S
3
A.B.C
3
A.D
3
A.B.D
2
Preencher cada coluna 
com seu respectivo 
resultado
A B C D A.B.C A.D A.B.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 1 1

69
Exemplo 2
S = A.B.C + A.D + A.B.D
2
A seguir, adicionar uma 
coluna para cada 
subfórmulade S, além de 
uma coluna para o 
resultado final S
3
A.B.C
3
A.D
3
A.B.D
2
Preencher cada coluna 
com seu respectivo 
resultado
A B C D A.B.C A.D A.B.D S
0 0 0 0 0
0 0 0 1 0
0 0 1 0 0
0 0 1 1 0
0 1 0 0 0
0 1 0 1 0
0 1 1 0 0
0 1 1 1 0
1 0 0 0 0
1 0 0 1 0
1 0 1 0 0
1 0 1 1 0
1 1 0 0 0
1 1 0 1 0
1 1 1 0 1
1 1 1 1 1

70
Exemplo 2
S = A.B.C + A.D + A.B.D
2
A seguir, adicionar uma 
coluna para cada 
subfórmulade S, além de 
uma coluna para o 
resultado final S
3
A.B.C
3
A.D
3
A.B.D
2
Preencher cada coluna 
com seu respectivo 
resultado
A B C D A.B.C A.D A.B.D S
0 0 0 0 0
0 0 0 1 0
0 0 1 0 0
0 0 1 1 0
0 1 0 0 0
0 1 0 1 0
0 1 1 0 0
0 1 1 1 0
1 0 0 0 0
1 0 0 1 0 1
1 0 1 0 0
1 0 1 1 0 1
1 1 0 0 0
1 1 0 1 0 1
1 1 1 0 1
1 1 1 1 1 1

71
Exemplo 2
S = A.B.C + A.D + A.B.D
2
A seguir, adicionar uma 
coluna para cada 
subfórmulade S, além de 
uma coluna para o 
resultado final S
3
A.B.C
3
A.D
3
A.B.D
2
Preencher cada coluna 
com seu respectivo 
resultado
A B C D A.B.C A.D A.B.D S
0 0 0 0 0 0
0 0 0 1 0 0
0 0 1 0 0 0
0 0 1 1 0 0
0 1 0 0 0 0
0 1 0 1 0 0
0 1 1 0 0 0
0 1 1 1 0 0
1 0 0 0 0 0
1 0 0 1 0 1
1 0 1 0 0 0
1 0 1 1 0 1
1 1 0 0 0 0
1 1 0 1 0 1
1 1 1 0 1 0
1 1 1 1 1 1

72
Exemplo 2
S = A.B.C + A.D + A.B.D
2
A seguir, adicionar uma 
coluna para cada 
subfórmulade S, além de 
uma coluna para o 
resultado final S
3
A.B.C
3
A.D
3
A.B.D
2
Preencher cada coluna 
com seu respectivo 
resultado
A B C D A.B.C A.D A.B.D S
0 0 0 0 0 0
0 0 0 1 0 0
0 0 1 0 0 0
0 0 1 1 0 0
0 1 0 0 0 0
0 1 0 1 0 0
0 1 1 0 0 0
0 1 1 1 0 0
1 0 0 0 0 0
1 0 0 1 0 1
1 0 1 0 0 0
1 0 1 1 0 1
1 1 0 0 0 0
1 1 0 1 0 1 1
1 1 1 0 1 0
1 1 1 1 1 1 1

73
Exemplo 2
S = A.B.C + A.D + A.B.D
2
A seguir, adicionar uma 
coluna para cada 
subfórmulade S, além de 
uma coluna para o 
resultado final S
3
A.B.C
3
A.D
3
A.B.D
2
Preencher cada coluna 
com seu respectivo 
resultado
A B C D A.B.C A.D A.B.D S
0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 1 0 0 0
0 0 1 0 0 0 0
0 0 1 1 0 0 0
0 1 0 0 0 0 0
0 1 0 1 0 0 0
0 1 1 0 0 0 0
0 1 1 1 0 0 0
1 0 0 0 0 0 0
1 0 0 1 0 1 0
1 0 1 0 0 0 0
1 0 1 1 0 1 0
1 1 0 0 0 0 0
1 1 0 1 0 1 1
1 1 1 0 1 0 0
1 1 1 1 1 1 1

74
Exemplo 2
S = A.B.C + A.D + A.B.D
2
A seguir, adicionar uma coluna 
para cada subfórmula de S, 
além de uma coluna para o 
resultado final S
2
A.B.C
2
A.D
2
A.B.D
2
Preencher cada coluna com 
seu respectivo resultado 2
Por último, preencher a coluna 
do resultado final
A B C D A.B.C A.D A.B.D S
0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 1 0 0 0
0 0 1 0 0 0 0
0 0 1 1 0 0 0
0 1 0 0 0 0 0
0 1 0 1 0 0 0
0 1 1 0 0 0 0
0 1 1 1 0 0 0
1 0 0 0 0 0 0
1 0 0 1 0 1 0 1
1 0 1 0 0 0 0
1 0 1 1 0 1 0 1
1 1 0 0 0 0 0
1 1 0 1 0 1 1 1
1 1 1 0 1 0 0 1
1 1 1 1 1 1 1 1

75
Exemplo 2
S = A.B.C + A.D + A.B.D
2
A seguir, adicionar uma coluna 
para cada subfórmula de S, 
além de uma coluna para o 
resultado final S
2
A.B.C
2
A.D
2
A.B.D
2
Preencher cada coluna com 
seu respectivo resultado 2
Por último, preencher a coluna 
do resultado final
A B C D A.B.C A.D A.B.D S
0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 1 0 0 0 0
0 0 1 0 0 0 0 0
0 0 1 1 0 0 0 0
0 1 0 0 0 0 0 0
0 1 0 1 0 0 0 0
0 1 1 0 0 0 0 0
0 1 1 1 0 0 0 0
1 0 0 0 0 0 0 0
1 0 0 1 0 1 0 1
1 0 1 0 0 0 0 0
1 0 1 1 0 1 0 1
1 1 0 0 0 0 0 0
1 1 0 1 0 1 1 1
1 1 1 0 1 0 0 1
1 1 1 1 1 1 1 1

76
Exercício 2
Encontre a tabela 
verdade da expressão
2
S = Ā+B+A.B.C’

77
Exercício 2
Encontre a tabela 
verdade da expressão
2
S = Ā+B+A.B.C’
A B CĀC’A.B.C’S
0 0 0 1 1
0 0 1 1 0
0 1 0 1 1
0 1 1 1 0
1 0 0 0 1
1 0 1 0 0
1 1 0 0 1
1 1 1 0 0

78
Solução 2
Encontre a tabela 
verdade da expressão
2
S = Ā+B+A.B.C’
A B CĀC’A.B.C’S
0 0 0 1 1 0 1
0 0 1 1 0 0 1
0 1 0 1 1 0 1
0 1 1 1 0 0 1
1 0 0 0 1 0 0
1 0 1 0 0 0 0
1 1 0 0 1 1 1
1 1 1 0 0 0 1

79
Exercício 2
Montar a tabela verdade da expressão
2
S = A.B.C + A.B’.C + A’.B’.C + A’.B’.C’

80
Exercício 2
Montar a tabela verdade da expressão
2
S = A.B.C + A.B’.C + A’.B’.C + A’.B’.C’
A B CA’B’C’A.B.C A.B’.C A’.B’.C A’.B’.C’ S
0 0 0 1 1 1
0 0 1 1 1 0
0 1 0 1 0 1
0 1 1 1 0 0
1 0 0 0 1 1
1 0 1 0 1 0
1 1 0 0 0 1
1 1 1 0 0 0

81
Solução 2
Montar a tabela verdade da expressão
2
S = A.B.C + A.B’.C + A’.B’.C + A’.B’.C’
A B CA’B’C’A.B.C A.B’.C A’.B’.C A’.B’.C’ S
0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1
0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 1
0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0
0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0
1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0
1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1
1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0
1 1 1 0 0 0 1 0 0 0 1

82
Equivalência de Expressões 
Booleanas por Tabela Verdade
2
Sejam S1 e S2 duas expressões booleanas
2
S1 e S2 são 
equivalentes
se e somente se para 
todas as interpretações possíveis (linhas) na 
tabela verdade ocorre S1=S2
2
Se S1≠S2 em pelo menos uma interpretação, 
então S1 e S2 não são equivalentes

83
Exercício 2
Verifique, usando tabela 
verdade, se as expressões S1 
e S2 são equivalentes
2
S1 = A
2
S2 = A.(A+B)
A B A+B S1 S2
0 0
0 1
1 0
1 1

84
Solução 2
Verifique, usando tabela 
verdade, se as expressões S1 
e S2 são equivalentes
2
S1 = A
2
S2 = A.(A+B)
2
Como S1=S2 em todas as 
interpretações possíveis na 
tabela verdade, as expressões 
são equivalentes
2
A.(A+B) =  A
2
Como veremos mais adiante, 
esta é uma propriedade, 
conhecida como 
absorção
A B A+B S1 S2
0 0 0 0 0
0 1 1 0 0
1 0 1 1 1
1 1 1 1 1

85
Exercício 2
Verifique, usando tabela 
verdade, se as expressões S1, 
S2, S3 são equivalentes entre 
si
2
S1 = A
2
S2 = A.(1 + B)
2
S3 = A + A.B
A B1+BA.B S1 S2 S3
0 0
0 1
1 0
1 1

86
Solução 2
Verifique, usando tabela 
verdade, se as expressões S1, 
S2, S3 são equivalentes entre 
si
2
S1 = A
2
S2 = A.(1 + B)
2
S3 = A + A.B
2
Como S1=S2=S3 em todas as 
interpretações possíveis na 
tabela verdade, as expressões 
são equivalentes
2
A + A.B = A.(1+B) = A
2
Como veremos mais adiante, 
esta é uma propriedade, 
conhecida como 
absorção
A B1+BA.B S1 S2 S3
0 0 1 0 0 0 0
0 1 1 0 0 0 0
1 0 1 0 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1

87
Exercício 2
Verifique, usando tabela 
verdade, se as expressões S1 
e S2 são equivalentes
2
S1 = A.(B + C)
2
S2 = A.B + A.C
A B C B+C A.B A.C S1 S2
0 0 0
0 0 1
0 1 0
0 1 1
1 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1

88
Solução 2
Verifique, usando tabela 
verdade, se as expressões S1 
e S2 são equivalentes
2
S1 = A.(B + C)
2
S2 = A.B + A.C
2
Como S1=S2 em todas as 
interpretações possíveis na 
tabela verdade, as expressões 
são equivalentes
2
A.(B + C) = A.B + A.C
2
Como veremos mais adiante, 
esta é a propriedade 
distributiva
da multiplicação 
booleana
A B C B+C A.B A.C S1 S2
0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 1 1 0 0 0 0
0 1 0 1 0 0 0 0
0 1 1 1 0 0 0 0
1 0 0 0 0 0 0 0
1 0 1 1 0 1 1 1
1 1 0 1 1 0 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1

89
Exercício 2
Verifique, usando tabela 
verdade, se as expressões S1 
e S2 são equivalentes
2
S1 = A+(B.C)
2
S2 = (A+B) . (A+C)
A B C B.C A+B A+C S1 S2
0 0 0
0 0 1
0 1 0
0 1 1
1 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1

90
Solução 2
Verifique, usando tabela 
verdade, se as expressões S1 
e S2 são equivalentes
2
S1 = A+(B.C)
2
S2 = (A+B) . (A+C)
2
Como S1=S2 em todas as 
interpretações possíveis na 
tabela verdade, as expressões 
são equivalentes
2
A+(B.C) = (A+B) . (A+C)
2
Como veremos mais adiante, 
esta é a propriedade 
distributiva
da adição 
booleana
A B C B.C A+B A+C S1 S2
0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 1 0 0 1 0 0
0 1 0 0 1 0 0 0
0 1 1 1 1 1 1 1
1 0 0 0 1 1 1 1
1 0 1 0 1 1 1 1
1 1 0 0 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1

91
Exercício 2
Verifique, usando tabela 
verdade, se as expressões S1 
e S2 são equivalentes
2
S1 = (Ā.3)
2
S2 = (A.B)’
A B A’ B’ A.B S1 S2
0 0
0 1
1 0
1 1

92
Solução 2
Verifique, usando tabela 
verdade, se as expressões S1 
e S2 são equivalentes
2
S1 = (Ā.3)
2
S2 = (A.B)’
2
Como S1≠S2 em pelo menos 
uma interpretação (de fato, em 
2 das 4 possíveis) na tabela 
verdade, as expressões não 
são equivalentes 
2
Portanto,
2
(Ā.3) ≠ (A.B)’
A B A’ B’ A.B S1 S2
0 0 1 1 0 1 1
0 1 1 0 0 0 1
1 0 0 1 0 0 1
1 1 0 0 1 0 0

93
Resumo de Algumas Propriedades 
provadas por Tabelas Verdade
2
Absorção
2
A+(A.B)=A
2
A.(A+B)=A
2
Distributiva
2
A.(B+C)=A.B+A.C
2
A+(B.C)=(A+B).(A+C)

94
Obtendo a Tabela Verdade a 
partir de um Circuito
2
De forma análoga, é possível estudar o 
comportamento de um circuito por meio da 
sua tabela verdade
2
Dado um circuito, é necessário extrair sua 
expressão característica; a partir dela é 
possível montar a tabela verdade 
correspondente

95
Exemplo 2
A partir do circuito:
S
A B B C

96
Exemplo E
A partir do circuito:
E
Extraímos sua expressão característica
E
S = (A+B) . (B.C)
S=(A+B).(B.C)’
A B B C
(A+B)
(B.C)’

97
Exemplo 2
A partir da expressão
2
S = (A+B) . (B.C)
2
Obtém-se a tabela 
verdade, como 
anteriormente 
explicado
A B C A+B B.C (B.C)’ S
0 0 0 0 0 1 0
0 0 1 0 0 1 0
0 1 0 1 0 1 1
0 1 1 1 1 0 0
1 0 0 1 0 1 1
1 0 1 1 0 1 1
1 1 0 1 0 1 1
1 1 1 1 1 0 0

98
Equivalência de Blocos Lógicos 2
Qualquer bloco lógico básico pode ser obtido utilizando 
outro bloco qualquer e inversores 2
Inversores podem ser obtidos a partir de portas 
NAND

NOR
2
Veremos a seguir essas equivalências entre 
determinados blocos 2
Tais equivalências podem ser provadas pela tabelas 
verdades correspondentes da seguinte forma
3
Seja S1 a expressão característica do primeiro bloc o B1
3
Seja S2 a expressão característica do segundo bloco B2
3
Se para todas as interpretações possíveis de B1 e B 2, sempre 
ocorrer que S1=S2, então B1 é equivalente a B2

99
Inversor a partir de porta 
NAND
2
Inversor
2
Ao interligar as 
entradas de uma porta 
NAND
, obtém-se um 
inversor
AS=Ā
A
B
S=Ā
A S
0 1
1 0
A B S
0 0 1
0 1 1
1 0 1
1 1 0
A
B
S=A.B
A B S
0 0 1
1 1 0
Note que, para cada 
interpretação 
possível, os 
resultados são 
equivalentes

100
Inversor a partir de porta 
NOR
2
Inversor
2
Ao interligar as 
entradas de uma porta 
NOR
, obtém-se um 
inversor
AS=Ā
A S
0 1
1 0
A B S
0 0 1
0 1 0
1 0 0
1 1 0
A B S
0 0 1
1 1 0
A B
S=Ā
A B
S=A+B

101
Porta 
NOU
a partir de porta 
E
e
inversores
2
Porta 
NOU
2
Porta 
E
e inversores
A
B
Ā
3
A
B
S
A B
S=A+B
A B2 3S
0 0 1 1 1
0 1 1 0 0
1 0 0 1 0
1 1 0 0 0
A B S=A+B
0 0 1
0 1 0
1 0 0
1 1 0

102
Equivalência de Blocos Lógicos 2
De maneira similar, a equivalência entre os 
blocos mostrados a seguir pode ser 
verificada

103
Blocos Lógicos Equivalentes
NomeBloco Lógico Bloco Equivalente AND
NAND
OR
NOR
A B
S=A.B
A B
S=A+B
A B
S=A.B
A B
S=A+B
A B
S=Ā.3
A B
S=(Ā+3)
A B
S=Ā+3
A B
S=(Ā.3)

104
Exercício 2
Prove, usando tabela verdade, que os 
seguintes blocos lógicos são equivalentes
A B
S1=A+B
A B
S2=(Ā.3)

105
Solução
A B2 3Ā.3
S1=
A+B
S2=
Ā.3
0 0 1 1 1 0 0
0 1 1 0 0 1 1
1 0 0 1 0 1 1
1 1 0 0 0 1 1
A B
S1=A+B
A B
S2=(Ā.3)

106
Copyright©Apresentação 2012 por 
José Augusto Baranauskas
Universidade de São Paulo
Professores são convidados a utilizarem esta apresentação da m aneira que lhes 
for conveniente, desde que esta nota de copyrightpermaneça intacta.
Slides baseados em:
C
Idoeta, I.V. & Capuano, F.G.; Elementos de Eletrônica  Digital, 12ª. edição, 
Érica, 1987.
C
E. Mendelson; Álgebra booleana e circuitos de chaveamento, McGraw-Hill, 
1977.
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