Published: June 13, 2024
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Você já deve ter ouvido por aí que o computador "só entende 0's e 1's". Mas de onde vêm esses 0's e 1's? O que eles representam? Segue a thread para conhecer o básico sobre circuitos digitais

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(1) Antigamente, os sistemas eletrônicos lidavam com a informação de forma analógica, ou seja, os sinais elétricos que representavam a informação podiam assumir uma infinidade de amplitudes de tensão. Exemplo: Rádio AM, Rádio FM, TV Analógica.

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(2) Todos os sistemas são suscetíveis a ruído, e para informação representada de modo analógico, isto é um grande problema, pois o processamento de sinais analógicos depende de alta precisão na amplitude, a qual é bastante afetada pelo ruído.

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(3) A codificação digital veio como uma forma de reduzir erros decorrentes do ruído, e para isso, a informação é representada apenas em regiões de tensão bem definidas. (Isso não significa que sistemas digitais são totalmente imunes a erros, mas isso é papo pra outra hora.)

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(4) No geral, um sinal digital pode assumir dois níveis de tensão: 0 V, ao qual geralmente atribuímos o valor lógico 0, ou 5 V / 3,3 V / 1,8 V / etc. (dependendo da tecnologia de implementação), ao qual é atribuído o valor lógico 1.

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(5) Em computação, o "valor lógico" é chamado de bit (abreviação de binary digit, ou dígito binário). Todos aqueles 0's e 1's dos quais você ouve falar são representados fisicamente pelo fluxo de sinais elétricos, os quais são controlados por meio de dispositivos eletrônicos.

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(6) Em circuitos digitais modernos, os dispositivos utilizados para controlar tais sinais são os transistores. Transistores são compostos de materiais semicondutores dispostos de maneira inteligente, de modo que podem ser utilizados como chaveadores.

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(7) "Ah, mas como assim chaveadores?" Pense em um interruptor de lâmpada: podemos LIGÁ-LO ou DESLIGÁ-LO. Do mesmo modo, o transistor pode ser controlado para permitir ou bloquear a passagem de corrente elétrica.

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(8) Os transistores são utilizados para construir arranjos levemente mais complexos, aos quais chamamos de "portas lógicas". Tais componentes recebem sinais digitais de entrada e retornam um sinal digital como saída, executando uma operação lógica.

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(9) Antes de partir para as portas lógicas: Assim como chamamos os dois estados de um interruptor de "LIGADO" e "DESLIGADO", também podemos atribuir significado ao 1 e ao 0, aos quais geralmente chamamos de TRUE e FALSE (VERDADEIRO e FALSO) respectivamente.

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(10) A porta lógica AND (em português, E) recebe várias entradas e retorna uma saída. Tal porta retorna verdadeiro (1) se todas as entradas são verdadeiras (1) ao mesmo tempo; caso contrário, ela retorna falso (0). Q = A e B

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(11) A porta OR (OU) funciona de outra forma: Dentre as várias entradas, basta que pelo menos uma delas seja verdadeira (1) para que a saída seja verdadeira (1) Q = A ou B

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(12) A porta XOR (OU EXCLUSIVO) funciona de forma diferente: Dadas duas entradas, apenas uma das duas deve receber um sinal verdadeiro (1) para que a saída seja verdadeira (1), o que significa: OU A, OU B (A E B ao mesmo tempo retorna 0) Q = ou A, ou B

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(13) A porta NOT (NÃO) recebe apenas uma entrada, e como o próprio nome diz, o estado lógico da entrada é invertido na saída Q = não A

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(14) A porta NAND (NÃO E) é literalmente o contrário da porta AND: só sai falso (0) se todas as entradas forem verdadeiras (1) ao mesmo tempo. É basicamente a mesma coisa que pegar uma porta AND e colocar uma porta NOT na saída. Q = não (A e B)

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(15) Do mesmo modo, a porta NOR (NOR) é o contrário da porta OU: basta que pelo menos uma das entradas seja verdadeira (1) para que a porta retorne falso (0). É basicamente a mesma coisa que pegar uma porta OR e colocar uma porta NOT na saída. Q = não (A ou B)

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(16) A porta XNOR (NÃO OU EXCLUSIVO) também é chamada de "porta coincidência", pois ela retorna verdadeiro (1) se suas duas entradas forem iguais. É a mesma coisa de pegar uma porta XOR e colocar uma porta NOT na frente. Q = não (ou A, ou B)

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(17) Fun fact: Em programação, podemos pensar nos laços condicionais como "aplicações de portas lógicas", vide exemplo da imagem.

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(18) Esta thread foi expandida e virou um artigo! https://dev.to/xornotor/afinal...

@xornotor Parabens, otimo fio

@whiplasherr Obrigado ☺️☺️

@xornotor Muito boa Thread. Estudei isso no primeiro semestre da faculdade e me ajudou a relembrar algumas informações que tinha esquecido.

@Ccigabriel1 Fico feliz que gostou! Tô pensando em trazer algumas outras threads

@xornotor Ótima explicação

@Neiltongluciano Que bom que gostou ☺️

@xornotor Ligado e desligado, próxima

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