Eu não sou muito pessoa elétrica, mas estou tentando ter uma idéia sobre isso; portanto, tenha em mente que tenho muito pouco conhecimento fora da faculdade de física elétrica com cálculo e uma base sólida em lógica matemática. Eu estava aprendendo sobre coisas que você pode fazer com portas lógicas e me deparei com um somador. Eu gosto de tentar as coisas antes de olhar para a resposta, então criei meu próprio somador. A única diferença entre o meu somador e o do livro que estou lendo é que há uma porta OR no final do somador para o fio de transporte, enquanto eu apenas juntei dois fios. Parece-me que unir dois fios é idêntico a uma porta OR, pois não há eletricidade para fora do nó se não houver eletricidade e há alguma eletricidade para fora do nó se houver alguma para uma ou ambas as fontes .
Minha pergunta é: Qual é a diferença entre unir dois fios e criar uma porta OR adequada?
Meu palpite é que ele tem algo a ver com a quantidade de eletricidade (corrente?) No fio de saída do portão de 3 nós / OU, mas meu entendimento dos circuitos é um pouco enferrujado. Obrigado pela ajuda!
simular este circuito - esquemático criado usando o CircuitLab
fonte
Respostas:
O que você precisa entender é como os níveis lógicos H e L são representados. Ambos os níveis lógicos H e L são representados por duas tensões, isto é, L NÃO significa potencial flutuante ou "não conectado".
L significa que a tensão é (próxima a) 0V, ou seja, conexão ao GND.
E é claro que H é indicado por uma tensão mais alta, por exemplo, 5V, ou seja, conexão à tensão de alimentação positiva.
Portanto, se duas saídas digitais tiverem valores diferentes (H e L), conectá-las causaria um curto-circuito, não uma porta OR.
Na maioria dos casos, na lógica digital, conectar duas saídas é incorreta.
Exceções são
fonte
Para evitar que as duas saídas entrem em conflito quando uma é alta e a outra baixa, os dois fios simples se tornam um diodo OU uma porta: -
Isso geralmente funciona muito bem, mas há uma leve degradação (0,5V) no nível de alta tensão que atinge a saída devido à queda de voltagem do diodo direto. Aqui está a característica direta de um diodo 1N4148: -
Se R for escolhido para causar uma corrente de cerca de 0,1 mA, a queda de voltagem será de cerca de 0,5 volts.
fonte
Isso pode funcionar?
Isso pode funcionar SOMENTE SE o nível lógico LOW do seu circuito for representado como um ponto não conectado [um ponto sem tensão em relação a qualquer outro ponto do seu circuito], algo como o seguinte circuito
Então sim, seu somador funciona conceitualmente, MAS
1 - E se os dois nós forem 'ALTOS', mas um deles for um pouco mais alto que o outro?
R: dado que existe um caminho resistivo muito baixo entre eles, você terá um curto-circuito . Uma quantidade enorme de corrente fluirá que queimará seu circuito
2 - E se eu quiser fazer interface com esse adicionador com outros dispositivos lógicos? será que vai dar certo ?
R: Não , não vai funcionar, por exemplo, você não pode interagir com esse tipo de adicionador com um dispositivo digital CMOS . Portanto, você precisa criar uma biblioteca de módulos digitais que funcionem dessa maneira, você deve criar seus próprios portões AND , OU , NÃO , NAND , que possam funcionar com esse tipo de lógica.
3 - E se solucionássemos esse problema e representássemos o estado 'LOW' como 0 volts e o estado 'HIGH' como - por exemplo, 5 volts, ainda podemos conectar esse adicionador a um dispositivo lógico CMOS ?
R: Não, você não pode, porque sempre que um dos dois nós for ALTO e o outro BAIXO, você terá um curto-circuito e uma quantidade enorme de corrente fluirá o suficiente para queimar seu circuito.
Portanto, esse tipo de lógica só é válido se você representar 'ALTO' e 'BAIXO' com um LED ou uma lâmpada [algo visível], mas não é uma maneira prática de implementar circuitos complexos e dispositivos de armazenamento usando esse tipo de lógica.
fonte
Às vezes, isso é feito em situações simples, como lógica de relé (em carros, sistemas de aquecimento central etc.). As características comuns são que a lógica baixa é um circuito aberto (não aterrado) e as impedâncias de entrada são baixas (a bobina de um relé é seu próprio resistor de pull-down) . Esses dois recursos andam de mãos dadas.
Como os exemplos de ensino costumam usar interruptores on / off como entradas e lâmpadas como saídas, eles podem funcionar dessa maneira, independentemente do ponto que estejam tentando fazer.
fonte
A razão básica para o seu "fio ou " não ser uma opção viável é que as entradas não são isoladas de si mesmas e da saída. O isolamento é crítico , para o bom funcionamento dos circuitos lógicos.
fonte