Sistemas digitais

Sistemas Digitais

Introdução aos Sistemas Eletrônicos Digitais
Arquitetura e Organização de Computadores I
Milene Barbosa Carvalho [e-mail]

“Combinação de dispositivos projetados para manipular informações lógicas ou quantidades físicas que são representadas no formato digital” (Tocci) Na maioria das vezes os dispositivos são eletrônicos

Sistemas Digitais
O formato digital indica que os sinais têm um número finito de valores discretos Nos sistemas analógicos, os sinais têm valores pertencentes a um conjunto contínuo (infinito).

Sistemas Digitais
Utilização de sinais elétricos em somente dois níveis de tensão (ou corrente) para a representação do valor de um dígito binário: “0” ou “1”:

Sistemas Digitais
Vantagens dos sistemas digitais
Facilidade de projeto, armazenamento e integração Pouca sensibilidade a ruído
Valores padronizados, pequenas variações nos sinais não afetam as saídas do sistema

Sistemas Digitais
Desvantagens dos sistemas digitais
Processamento em computadores e demais circuitos eletrônicos digitais é feito com sinais discretos Sinais do mundo físico são analógicos Necessidade de conversão

Operações Programadas
Permite a definição de instruções e sua utilização para o projeto de programas em aplicações diversas

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Álgebra Booleana
Conjunto de operadores e um conjunto de axiomas, que são assumidos verdadeiros sem necessidade de prova.
Definido em 1854 por George Boole

Álgebra Booleana
Operações básicas
AND (E)
F = A ˄ B = A · B = AB
A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 F = (A.B) 0 0 0 1 A 0 1 A 0 0 1 1 F = A’ 1 0

OR (OU)
F=A˅B=A+B
B 0 1 0 1 F = (A+B) 0 1 1 1

Em 1938, C. E. Shannon aplicou a Álgebra Boolena para mostrar que as propriedades de circuitos elétricos de chaveamento podem ser representadas por pela Álgebra Boolena com dois valores

NOT (não ou inversor)
F = ~A = ̅A = A’

Transistores
Circuitos eletrônicos que funcionam como chaves:
Abertas Fechadas

Transistores

Permitem a representação