Área 04
Lógica digital
Uns, zeros e as decisões dentro de cada computador
A lógica digital é a linguagem dos computadores. Portas simples, que respondem sim ou não, podem ser combinadas em dispositivos que contam, memorizam e decidem.
O que se aprende
- O que são sinais binários: 1 e 0, ligado e desligado
- Como funcionam as portas AND (E), OR (OU) e NOT (NÃO)
- Como ler e construir uma tabela de verdade
- Como as portas se combinam em circuitos que contam e memorizam
Exemplos de experiências
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Usar dois interruptores e uma porta AND para fazer uma luz que precisa dos dois botões.
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Construir um circuito que acende uma lâmpada quando se abre qualquer uma de duas portas de uma sala.
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Combinar portas lógicas para somar dois números binários.
Coisas para construir
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Uma fechadura com combinação secreta
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Um contador binário
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Um controlador simples de semáforo
Estes exemplos mostram o tipo de trabalho desta área. As lições publicadas podem ser diferentes.
Experimente um pequeno modelo
Estes pequenos modelos funcionam aqui mesmo, no seu navegador, e, depois de a página carregar, dispensam a internet. São modelos didáticos simplificados, e não o motor de simulação do MEKALUMI.
Porta lógica
Ligue e desligue as entradas e depois escolha uma porta. A lâmpada mostra a saída.
- Saída
- Lâmpada apagada (0)
AND (E): a lâmpada só acende quando A e B valem ambos 1.
| A | B | Saída |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |
As portas lógicas seguem regras exatas, por isso este modelo funciona como a lógica digital real.
O que a simulação simplifica
- Na maioria das lições, os sinais mudam instantaneamente, enquanto os chips reais precisam de um tempo muito curto.
- Detalhes elétricos como o consumo de energia e o ruído costumam ficar de fora.
Todas as simulações simplificam a realidade. Saber como a simplificam faz parte de aprender engenharia.
Relação com as disciplinas escolares
Matemática (números binários), informática, eletrônica
Ligações com outras áreas
A lógica digital liga os circuitos à automação, à programação e à robótica.
É bom saber
Todos os computadores e telefones contêm milhares de milhões de minúsculos interruptores que funcionam como portas lógicas.