Proposta

Introdução e Justificativa da Proposição

Na disciplina de Circuitos lógicos (CIL 29003) da Engenharia de Telecomunicações é abordado exaustivamente o conceito de Mapas de Karnaugh para simplificação de circuitos lógicos, objetivando a minimização de custos, consumo energético e maximização da velocidade de resposta dos circuitos projetados. Os Mapas de Karnaugh com até quatro variáveis são amplamente abordados na literatura e de fácil entendimento, existindo inclusive alguns sites que já os apresentam de forma visual e rápida, por exemplo, http://www.ee.calpoly.edu/media/uploads/resources/KarnaughExplorer_1.html.

Para cinco ou seis variáveis de entrada sua apresentação, visualização e uso se tornam mais complexos, entretanto, são utilizados em alguns projetos executados no curso de Engenharia. Assim sendo, esse projeto tem por intuito criar um site onde possam ser criados, manipulados e visualizados mapas de até seis variáveis. Esse tipo de mapa requer uma apresentação tridimensional e, se realizado automaticamente com visualização remota, seja por computador, seja por smartfone, auxiliaria deveras a compreensão e execução por parte dos alunos.

Objetivos do Projeto

Esse projeto tem fundamental importância no aprendizado de álgebra Booleana, já que permitirá uma visualização gráfica dos mapas de Karnaugh com mais variáveis de entrada do que os sites já disponíveis, bem como obter, seja para conferência seja para resolução de projetos, a função mínima com implicantes primos.

Essa solução servirá de base para todos os alunos da área de Telecomunicações do Campus São José do IFSC, que cursam disciplinas do tipo Eletrônica Digital e/ou Circuitos Lógicos. Ela estará disponível também universalmente a todos interessados, já que será disponibilizada gratuitamente através de um site web de acesso livre e, se possível, também através de apps para smartphones.

Principais Contribuições do Projeto

Metodologia do Projeto

1. Estudo e implementação do algoritmo de Quine McCluskey e Método de Petrick’s. A implementação será validada com testes de simplificação de funções booleanas com até seis variáveis de entrada.

2. Desenvolvimento de uma página web interativa que permita a escolha de número de variáveis de entrada e o estado de saída (0, 1 ou X) para tabelas-verdade que serão a base para gerar os respectivos Mapas de Karnaugh. Nesses mapas serão representados os agrupamentos realizados (simplificação da função) para o aprendizado do aluno. Nessa página, finalmente, será exibida a função com os implicantes primos mínimos. Também será necessário nessa etapa a instalação do servidor Apache. A validação ocorre com a conferência da página web e a veracidade dos resultados apresentados.

3. Construção da figura geométrica, mais especificamente em formato de cubo, com a possibilidade de rotação através de alguma interação do usuário visualizador da respectiva página web. A validação ocorre pela simples conferência visual e interativa dessa página.

4. “Colagem” dos mapas de Karnaugh nas faces internas do cubo obtido na etapa anterior para a visualização dos agrupamentos, permitindo que o usuário interaja e visualize nas três dimensões todos os agrupamentos criados, auxiliando assim sua compreensão na simplificação de expressões booleanas. Nessa página também será exibida a função com os implicantes primos mínimos. A validação ocorre com a conferência visual da página web, da visualização didática dos agrupamentos e da veracidade dos resultados apresentados.

5. Finalização do leiaute da página, permitindo ao usuário selecionar o número de variáveis de entrada, completar a tabela-verdade e visualizar o respectivo mapa de Karnaugh, seja qual for a dimensão solicitada, bem como a função com os implicantes primos. Essa será a validação final.

**Cronograma**
Metas	Maio	Junho	Julho	Agosto	Setembro	Outubro	Novembro
1	X	X	X
2		X	X	X
3				X	X	X
4					X	X	X
5							X

Referências Bibliográficas

Pedroni, Volnei A. Eletrônica Digital Moderna e VHDL, Editora Campus. 2010
TOCCI, Ronald J.; WIDMER, Sistemas digitais: Princípios e Aplicações, 2011
Richard, Clark, Introdução ao HTML5 e CSS3 - A Evolução da Web, 2014
Lawson, Bruce, Introdução ao HTML 5, Editora Alta Books. 2011

Mapas de Karnaugh 2D e 3D

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