Curso Básico de Eletrônica Digital – para Leigos

Estas imagens e dicas abaixo são auxiliares para o curso de Eletrônica Digital, gratuito, publicado no Youtube no canal de Eilor de Almeida Marigo.

Voltado ao público leigo ou interessado em ter uma noção básica, mas prática e não só teórica, de como funciona a logica digital e como construir pequenos circuitos de automação, ou ainda entender exatamente como funciona o seu computador, mas “lá dentro” ou seja como o hardware e o software se combinam para formar a máquina.

O curso foi desenvolvido em um ambiente de Jogo, usando o jogo No Man’s Sky.

No entanto você não precisa ter o jogo nem conhecimento prévio de eletrônica, basta assistir as aulas e acompanhar a execução os projetos no Youtube.

Voce pode acessar usando:

http://bit.ly/eletronicadigital

Caso voce tenha o jogo é possível executar circuitos na prática usando o Jogo.
Pode até mesmo comprar os componentes e testar em casa.

Devido a usar um jogo como plataforma o curso passa todos os conceitos, porém usando os materiais existentes no jogo o que nos obriga a construir componentes que representam os que já existem prontos no mercado. Sempre que possível damos a equivalência com os componentes reais, porém conceitualmente o entendimento do funcionamento de cada um é correto. Apenas “aqui fora” voce já compra muita coisa pronta, sem ter que construir.

IMPORTANTE:

A aula 1 refere-se apenas ao jogo (como gerar energia)
Mas dá uma idéia do princípio básico de Painéis Solares em corrente contínua.

Todas as outras compõem o curso usando os recursos do jogo, inclusive explicando como as portas logicas são construídas.

Acesse o Curso Aqui:

Curso de Eletronica Digital no YouTube

Imagens Auxiliares

Portas lógicas básicas, repare que neste desenho você não precisa se preocupar com as alimentações, basta desenhar as portas. No entanto se comprar os CIs verá que eles tem 2 pinos extras para ligar VCC (+5 volts) e VDD ou GND (zero) que voce pode obter de um carregador de celular por exemplo.

DICAS: Linha de raciocínio para construir os circuitos lógicos:

  • Cada Saída de um circuito lógico aciona algo. Abre uma porta, acende uma lampada, liga um motor, etc.
  • Cada sensor, chave ou botão será sempre uma entrada de circuito lógico.
  • Circuitos lógicos anteriores podem ser usados como entrada dos circuitos seguintes.
  • Tendo suas entradas e saídas voce vai criar um circuito separado para cada Saída, usando portas lógicas e inversores.
  • Raciocine: como devo combinar os sinais de entrada usando portas lógicas e inversores para que a minha saída seja ligada ou desligada na condição correta?
  • Aí use os próprios nomes das portas para criar o raciocínio: A chave tal E o sinal do compressor devem estar ligados OU o botão tal, para acender a lampada tal.
  • Você pode interligar livremente saídas de portas lógicas com entradas de outras portas, inclusive entradas com outras entradas mas não pode ligar uma saída com outra saída. Use uma porta lógica de 2 entradas se quiser combinar os sinais de 2 saídas em um só.
  • Existe uma técnica específica chamada Algebra de Boole, composta de Tabelas da Verdade (Truth Tables) e formas de simplificação, Diagramas de Karnaugh, porém o nosso curso vai seguir o máximo possível pelo caminho intuitivo pois seu objetivo é que vocêentenda o funcionamento.

O livro: Elementos de Eletrônica Digital de Ivan Idoeta e Francisco Gabriel Capuano é o melhor que existe.

Tem a explicação completa do funcionamento desta área da Eletrônica.

Os aplicativos de resolução de Mapas de Karnaugh podem ser encontrados na Play Store e na Apple Store, mas não são objetivo do curso na fase inicial.

Procure por Karnaugh

O Karnaugh Kmap Solver (FULL) de Adriano Moutinho é muito bom.
O FLXKarnaugh de Félix Galindo Allué também.

Aula 12 – Software

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Nossa instrução tem 6 bits:

TTCCCC

TT = TOKEN: 2 primeiros bits, diz o que faz a instrução.
CC = COMPLEMENTO: Últimos 4 bits complementam a informação do Token.

Os Tokens:
10 = Gravar uma Saída
11 = Ler uma entrada para o acumulador A
01 = Comparar e Decidir
00 = Operações gerais e com Registradores

Set de Instruções completo:

Instrução: RST

Codigo de maquina: 000000

Função: Retorna o Contador de programa à posição zero e executa. Descrição: A instrução RST ou Restart em linguagem de máquina equivale ao GoTo 0, JMP 0, e sua função é reiniciar o programa.
Este processo chama-se Warm Start ou partida a quente quando um programa que já está funcionando precisa retornar à sua posição inicial. Nos computadores pode ser usada quando voce aciona:
Menu -> Ligar/Desligar -> Reiniciar, após uma série de providências iniciais ou ainda por um software de atualização do sistema.

Instrução: OUT

Codigo de maquina: 1 0 dddd

Coloca os 4 bits “dddd” na saída da placa permitindo que acionem coisas no exterior.

Descrição: A instrução OUT na nossa linguagem de máquina é definida apenas pelos 2 bits mais significativos (bit 5 bit 4) na sequencia “10”.

Os outros 4 bits levam as informações 1 ou zero que devem ser disponibilizadas no exterior da placa para o uso que voce quiser ou tiver definido.

Nos computadores é usada em qualquer interação de escrita no “mundo exterior” da placa eletrônica (placa mãe) como escrever no vídeo, gravar um Pen drive, tocar uma música, acender um LED, etc.

No seu carro é a instrução que dispara as velas do motor na ignição eletrônica, injeta combustivel, aciona a pastilha de freio do ABS, trava suas portas e sobe os vidros.

No seu prédio é a instrução que abre e fecha a porta do seu elevador, faz com que ele suba, desça. É o que gira o prato do microondas, Lava sua roupa, Aciona o compressor da geladeira, etc…

Próximas Instruções:

Lê uma entrada: (In)
11eeee = Coloca o valor da entrada eeee (numero da entrada) no registrador A .
Compara e Decide: (“if then”)
01xxxx = Comparar o registrador A com o registrador B e desviar para o endereço xxxx apenas caso A = B. Caso contrario ignora xxxx e prossegue com a instrução seguinte.

Operação com Registradores:
01rsvz

– Se “z” for 1 zera os registradores e ignora o resto.
– 01xxx1 exemplo: 010001

– Se “s” for 1 inverte os valores de A com B (Swap)
– 01x1xx exemplo: 010100

– O valor “r” indica o registrador 0 = A , 1 = B

– O valor “v” indica que valor colocar (0 ou 1) então: 011010 = 01 (1) x (1) x coloca 1 no registrador B 010010 = 01 (0) x (1) x coloca 1 no registrador A

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