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\title{Experimento 1\\Portas Lógicas: AND, OR e NOT}
\author{Heitor Belém, 16/0123950\\ Lucas Mariano, 16/0133661}


\address{Dep. Ciência da Computação -- Universidade de Brasília (UnB)\\
  CiC 129020 - Laboratório de Circuitos Lógicos - Grupo B6
  \email{\{heitorbelem11,lmarianocarvalho\}@gmail.com}
}

\begin{document}

\maketitle

\begin{resumo}
Este documento apresenta o conceito de portas lógicas (AND, OR e NOT) através de Circuitos Integrados(CI's), com o objetivo de estudar o comportamento de tais portas de acordo com a Álgebra Booleana. Além disso, há também a ligação com equipamentos como multímetro e ponta de prova, para testar o funcionamento correto do circuito.
\end{resumo}

\begin{abstract}
This document presents the concept of logic gates (AND, OR and NOT) through Integrated Circuits (ICs), with the purpose of studying the behavior of such gates according to Boolean Algebra. In addition, there is also a connection with equipment such as multimeter and probe, to test the correct operation of the circuit.
\end{abstract}

\section{Objetivos}
 Apresentar os circuitos digitais da família TTL, fornecer ao aluno o contato inicial com os instrumentos que serão utilizados ao longo do curso e estudar o comportamento das portas lógicas, com seus atrasos e ruídos. Fazer também, a ligação entre a parte conceitual e prática da Álgebra Booleana.

\section{Materiais}
\begin{itemize}
\item Protoboard;
\item Kit de 65 Jumpers (fios conectores);
\item Portas Lógicas: NOT(7404), AND(7408) e OR(7432);
\item Multímetro;
\item Ponta de Prova;
\item Placa digital;
\end{itemize}

\section{Introdução}
Como é sabido, as máquinas só trabalham tendo como base os bits (0:falso e 1:verdadeiro), e, para isso, utiliza-se os circuitos digitais, que trabalham através de tensões, assim, esses circuitos permitem que as operações solicitadas às máquinas possam ser realizadas. Na lógica positiva, tem-se que o nível alto de tensão esta associado ao nível lógico 1 (verdadeiro) e o nível baixo de tensão é associado ao 0 (falso). Neste experimento, foi utilizado os CI's da família TTL(Transistor-Transistor-Logic), que apresentam uma alimentação de 5v. Assim, para esses circuitos, o nível lógico 1, está associado ao nível de tensão máximo (5V), enquanto que o nível lógico 0 está associado ao menor nível de tensão (0V). Para entrada, tem-se que o circuito reconhece como nível lógico '1' valores de 2,0V a 5,5V, e como '0' valores de 0V a 0,8V. Isso identifica a margem de ruído que é necessária levar em consideração na hora de realizar leituras. Neste experimento, são realizadas operações com portas lógicas através dos CI's, mais precisamente as portas NOT, AND e OR. Para isso, foi necessário ter acesso ao {\itshape Datasheet} dos CI's utilizados, de forma que estes forneceram a base necessária para a utilização dos circuitos na realização dos procedimentos exigidos.


\section{Procedimentos} \label{sec:firstpage}
Este experimento foi dividido em 4 etapas:
\begin{itemize}
    \item {\bfseries Procedimento 2.1}\\
Ligar um Led a uma chave para verificar o valor da fonte de alimentação e testar o funcionamento correto da chave.
    \item {\bfseries Procedimento 2.2}\\
Montar o circuito feito de 4 portas AND (CI 7408), associando as entradas A e B a chaves na placa, e as saídas de cada porta do CI a Led's da placa, além disso, foi feita a medição da tensão nos 4 terminais dos Led's que recebiam as saídas das portas. Foi preciso realizar o mesmo procedimento para as 4 portas OR (CI 7432).
    \item {\bfseries Procedimento 2.3}\\
Nesta etapa foi exigido montar simular uma porta AND apenas com portas OR (CI 7432) e NOT (CI 7404), para verificar se, com a combinação do comportamento dessas duas portas, haveria coerência com o comportamento de uma porta AND.
    \item {\bfseries Procedimento 2.4}\\
Este procedimento tem como finalidade investigar a existência do atraso de propagação em portas lógicas através da utilização de 7 portas NOT (2 CI's 7404) e uma porta AND (CI 7408).
\end{itemize}


\section{Análise dos Resultados}\label{sec:analisedosdados}
\begin{itemize}
\item Foi possível verificar o funcionamento correto do Led e da chave, confirmando a alimentação de 5V do circuito da família TTL.
\item Verificou-se a existência de resultados diferentes nas medições das tensões nos Led's, que podem ser explicados pela dissipação de energia por cada led, o que causou a diminuição de um para o outro.
\item O resultado obtido com a combinação de portas OR e NOT foi o esperado, pois apresentou o mesmo resultado (na Tabela Verdade e funcionamento do circuito) que uma porta AND. Demonstração feita em video (\url{https://www.youtube.com/watch?v=1YtIuihiIFw&feature=youtu.be}) e fotos no relatório.
\item No último procedimento foi possível constatar que o Led nunca deveria acender, pois a porta AND de duas entradas presente no circuito receberia sempre os sinais A e NOT(A), resultando sempre no nível lógico 0. Além disso, como mostrado no vídeo (\url{https://www.youtube.com/watch?v=IPU7ZnH7IKM}) detectou-se a presença de atraso por meio de um pulso que há na ponta de prova utilizada.
\end {itemize}

\section {Conclusão}
Com este experimento, tivemos um contato inicial com os circuitos digitais na prática, além de adquirir conhecimento sobre o funcionamento dos componentes do laboratório, como multímetro, protoboard, ponta de prova. Além disso, aplicamos na prática o que aprendemos teoricamente na sala de aula sobre Portas Lógicas e Álgebra Booleana.

\section {AutoAvaliação}
\noindent 1- B;
2- C, D ;
4- (C) (A) (D) (B);
\begin{table}[h]
\begin{tabular}{r|lr}
ABC &S\\
\hline
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 & 0\\
1  1  1 & 1\\
\end{tabular}
\end{table}\

\section{Fotos dos Pós-Experimentos}
\begin{figure}[h!]
\centering
\includegraphics[scale=0.7]{img.jpg}
\caption{Porta AND com OR e NOT}
\label{fig:img}
\end{figure}

\begin{figure}[h!]
\centering
\includegraphics[scale=1.0]{img1.jpg}
\caption{Procedimento 2.2- Tensão nos Terminais dos Led's}
\label{fig:img1}
\end{figure}

\begin{figure}[h!]
\centering
\includegraphics[scale=1.0]{img2.jpg}
\caption{Procedimento 2.4- Atraso nas Portas Lógicas}
\label{fig:img2}
\end{figure}






\end{document}