ROTEIRO DE LABORATÓRIO

Transcrição

1 ROTEIRO DE LABORATÓRIO Laboratório 47

2 48 Laboratório

3 Laboratório 49 ÍNDICE. ORIENTAÇÕES GERAIS, 5. PARA O PROFESSOR, 5. PARA O ALUNO, 5. TIPOS DE LABORATÓRIO,6.. Tipo Hardware, 6 Dispositivos para as Entradas, 6 Monitorando Entradas e Saídas, 7 Constar no Relatório, 8.. Tipo Software, 9 Dispositivos nas Entradas, 9 Monitorando saídas,. Familiarização com Painéis e Equipamentos, 5. Parte Teórica e Pré-relatório, 5. Trabalhando com o Painél ( Hardware ), 5. Decodificador e Multiplexador com portas, Parte Teórica e Pré-relatório, Decodificador x4 (Lab tipo Hardware ), Multiplexador com 4 canais (Lab tipo Hardware ), Decodificador com CircuiMaker (Lab tipo Software ), Decodificador com TINA (Lab tipo Software ), 4. Decodificador 748, Associação de Multiplexadores, Demultiplexadores e Comparadores, Parte Teórica e Pré-relatório, 7 Decodificador 748 (Lab tipo Hardware ), 7 Decodificador para Sete Segmentos (Lab tipo Hardware ), 8 Associação de Multiplexadores e Geração de Funções (Lab tipo Hardware ), Multiplexadores versus Demultiplexador (Lab tipo Hardware ), 4.6 Associando Comparadores (Lab tipo Hardware ), 4.7 Multiplexadores versus Demultiplexador usando TINA (Lab tipo Software ), 5. Circuitos Aritméticos, 5. Parte Teórica e Pré-relatório (Lab tipo Hardware ), 5. Somador para três bits (Lab tipo Hardware ), 5. Projeto de unidade lógica e Aritmética com Cicuitmaker (Lab tipo Software ), 4 6. Latches e Flip-Flops, Parte Teórica e Pré-relatório, 5 Latch e Flip-flop D (Lab tipo Hardware ), 5 Flip-flop JK (Lab tipo Hardware ), 6 Trava Residencial - (Lab tipo Hardware ) e (Lab tipo Software com Circuitmaker), 7

4 4 Laboratório 7. Registradores - Somador Serial, Parte Teórica e Pré-relatório, 9 Circuitos 7495 (Lab tipo Hardware ), 9 Transferência Paralela (Lab tipo Hardware ), 4 Somador Serial (Lab tipo Hardware ), 4 8. Contadores, 4 8. Parte Teórica e Pré-relatório 8. Contador up/down assíncrono (Lab tipo Software ), 4 8. Divisor com JK (Lab tipo Software ), Contador Síncrono (Lab tipo Software ), Divisor programável por N (Lab tipo Hardware ), Parada programável (Lab tipo Hardware ), Circuito 555 (Lab tipo Software ), Relógio Digital (Lab tipo Hardware ), Frequencímetro Digital (Lab tipo Hardware ), 5 8. Medidor de Períodol (Lab tipo Software ), 5 9. Memória a Semicondutor, Parte Teórica e Pré-relatório, 5 Memória RAM com K x 6 (Lab tipo Software ), 5 Memória RAM com K x 6 (Lab tipo Software ), 5 MEMÓRIA ROM (Lab tipo Software ), 54

5 Laboratório 4 ORIENTAÇÕES GERAIS. PARA O PROFESSOR Os roteiros não foram concebidos visando dirigir o aluno ponto a ponto. Foram elaborados de forma a servir de orientação básica, deixando espaço para a criatividade por parte dos alunos. O laboratório pode ser do tipo Hardware ou Software. O tipo Hardware envolve a utilização dos painéis e equipamentos do laboratório, e dependem da disponibilidade da instituição. O tipo Software requer a utilização de Softwares específicos para simulação de circuitos digitais. O professor pode, dependendo do caso, selecionar o tipo de laboratório, conforme figura., de acordo com a disponibilidade da instituição de ensino. Também pode seguir as sugestões apresentadas para cada capítulo, aplicando uma ou mais das experiências sugeridas. É conveniente, sempre que possível, sugerir diferenças para cada equipe de alunos, tais como, Funções Booleanas Diferentes, tipo de Software, Circuitos Integrados Diferentes. T - Software S S S S4 S5 S6 S7 T - Hardware H - Painel H - Minipa H - Datapool Laboratório a ser definido pelo professor - Circuit Maker Eletronic Workbench Multisim PSpice Tina Edson WinbreadBoard Digital Work Código Figura. Tipo de Laboratório.. PARA O ALUNO Antes de desenvolver os projetos os alunos devem rodar os clips indicados no livro texto e, dependendo do Software de simulação disponível na Instituição de Ensino, simular os circuitos incluso no CDROM (\LAB) e indicados ao longo do texto. Salvo indicação em contrário, no relatório devem constar circuitos, resultados e comentários na forma impressa (documento Word) e em CDROM.

6 4 Laboratório. TIPOS DE LABORATÓRIO Conforme visto, o laboratório pode ser do tipo Hardware ou Software. Neste capítulo apresentamos algumas orientações básicas para os diversos tipos de laboratório... Tipo Hardware É o caso do uso de painel didático ilustrado nas figura.a,.c e.d, e do uso de Protoboard ( figura.b). (a) (b) (c) (d) Figura. (a) Painél Típico; (b) Protoboard ; (c) Painel da Minipa; (d) Painél da Datapool. Dispositivos para as Entradas Sempre que possível use nas entradas (variáveis, sinais de controle) de dados os sinais obtidos nas saídas dos seguintes dispositivos: Chaves geradoras de nível lógico (tipo HH), conforme figura.. Circuito oscilador à cristal, conforme figura..

7 K Laboratório 4 K CLOCK A (a) SW B Chave "Break-Maker" (c) (b) (d) Figura. (a) e (b) Aspectos físicos da chave HH; (c) Circuito típico com eliminação de ruídos; (d) Aspecto num painel. + 5V, K, K Clock 47nF 47 (a) Cristal Em MHz (b) Figura. Oscilador à Cristal. (a) Aspecto no painel; (b) Circuito. Monitorando Entradas e Saídas Quando possível monitore pontos no circuito usando: Detetores de níveis lógicos com leds e displays (figura.4). Osciloscópio, Multímetro, Frequencímetros (figura.5).

8 44 Laboratório (a) (b) Figura.4 Detetor de nível. (a) Circuito; (b) Aspecto num painel. (a) (b) Figura.5 (a) Osciloscópio; (b) Multímetro. Constar no Relatório Os seguintes itens devem fazer parte do relatório escrito: Circuito implementado. Lista de componentes e equipamentos usados quando necessário ou solicitado. Comentários sobre os resultados obtidos.

9 Laboratório 45.. Tipo Software Os seguintes softwares poderão ser usados ao longo do curso conforme disponibilidade na instituição e indicação do professor para cada experiência: CircuitMaker Eletronic Workbench - Multisim PSpice - Orcad Digital Works WinbreadBoard Tina Dispositivos nas Entradas Sempre que possível, use nas entradas (variáveis, sinais de controle, Clock ) dos circuitos os sinais obtidos nas saídas dos seguintes dispositivos: Chave geradora de nível, tipo HH, conforme as figuras.6a,.8a,.8b,.a,.a,.b,.7a,.7b). Chave do tipo PushButton conforme as figuras.6b. Teclado conforme as figuras.6d,.7c. Gerador de funções (oscilador), sequenciador de dados ou gerador de palavras conforme as figuras.7,.9,.,.c,.d,.7j. Figura.6 Simulador CircuitMaker. (a) Chave HH; (b) Chave PushButton ; (c) Chave hexadecimal; (d) Teclado. Figura.7 Simulador CircuitMaker. (a) Oscilador (Pulser); (b) Sequenciador de Dados.

10 46 Laboratório Figura.8 Simulador WorkBench Multisim. (a) Chave de contatos; (b) Chave com duas posições. Figura.9 Simulador WorkBench Multisim. (a) Gerador de funções; (b) Gerador de funções expandido. (a) (b) Figura. Simulador WorkBench Multisim. (a) Gerador de palavras; (b) Gerador de palavras expandido.

11 Laboratório 47 Figura. Simulador Winbreadboard. (a) Chave HH; (b) Gerador de onda quadrada. Figura. Simulador Digital Works. (a) Chave HH; (b) Entrada interativa; (c) Gerador de seqüência; (d) Gerador de onda quadrada. Monitorando saídas Sempre que possível monitore pontos do circuito usando: Circuitos detetores de níveis lógicos com leds ou displays, conforme as figuras.,.4a,.4b,.5a..5b,.7d,.7e, 8. Osciloscópio, conforme as figuras.4c,.6,.7h. Multímetros, conforme as figuras.4d,.4e,.7f,.7g, 7i. Figura. Simulador Digital Works. (a) Led ;(b) Display ; (c) Saída Numérica. Figura.4 Simulador CircuitMaker.(a) Led ; (b) Display ; (c) Osciloscópio; (d) Voltímetro; (e) Amperímetro. Figura.5 Simulador WorkBench Multisim. (a) Led ; (b) Display ; (c) Multímetro;(d) Multímetro expandido.

12 48 Laboratório Figura.6 Simulador WorkBench Multisim. (a) Osciloscópio; (b) Osciloscópio Expandido. (a) (b) (d) (f) (e) (g) (c) (h) (i) (j) Figura.7 Simulador Tina. (a) Chave; (b) Chave com duas posições; (c) Teclado; (d) Led ; (e) Display ; (f) Voltímetro; (g) Amperímetro; (h) Osciloscópio; (i) Multímetro; (j) Oscilador. (a) (b) (c) Figura.8 Simulador Winbreadboard. (a) Leds ; (b) Indicadores de nível lógico; (c) Displays.

13 EXPERIÊNCIAS DO TIPO HARDWARE E SOFTWARE Laboratório 49

14 4 Laboratório

15 Laboratório 4 Familiarização com Painéis e Equipamentos Equipe de Alunos Nome dos Alunos NOTA... Data: Objetivos Ö Familiarização com os painéis; Ö Teste de portas lógica; Ö Ö Implementação de funções; Simulação de portas.. Parte Teórica e Pré-relatório O aluno deve ler o capítulo deste manual de laboratório e os ítens.8.5 a.. do livro texto que tratam de portas lógicas e implementação de funções. Não tem pré-relatório.. Trabalhando com o Painél (Lab tipo Hardware ) a) Use um multímetro para medir as tensões nas saídas das chaves Geradoras de Nível dos painéis quando em nível e eml. Preencha os campos: Nível = Volts. Nível = b) Sem colocar qualquer sinal nas entradas, medir as tensões nas entradas e saída de uma porta NAND (circuito 74). Tensão na entrada = Volts. Volts. Tensão na saída= Volts. Comentários: c) Conecte a saída da chave geradora a um entrada Detetora de Nível com Led. Manipule a chave e comente os resultados obtidos. Comentários:

16 4 Laboratório d) Observe o sinal na saída de um Oscilador do painél. Use Leds e/ou Osciloscópio. Comentários:. Testando portas Lógicas (Lab tipo Hardware ) a) Coloque chaves do tipo HH, disponíveis nos painéis, nas entradas A e B de uma porta NAND 74. Monitore com leds tanto as entradas quanto as saídas. Usando um multímetro complete a tabela da figura.b com os equivalente em tensões à tabela.a. Entradas Saída A B F Entradas A (a) B Saída F (b) Figura. b) De forma similiar, complete com os valores de tensões, as tabelas para as portas indicadas na figura.. Porta NAND com três entradas Porta NOR com três entradas A B C F A B C Porta XOR com três entradas Figura. A B C F F

17 Laboratório 4.4 Implementação de Funções com Circuitos Integrados (Lab tipo Hardware ) Implemente uma função F com quatro variáveis, a ser definida por cada equipe. A função deve usar cada um dos integrados 74, 74, 744, 748, 74, 74:.4. Equação da função: F=.4. Circuito Implementado: Figura.

18 44 Laboratório.4. Obter experimentalmente a tabela de combinações para a função implementada. D C B A F Figura.4.5 Implemente a função da figura. usando Winbreadboard (Lab tipo Software ).5. Usando chaves HH nas entradas e leds nas entradas/saídas. Ö Cole, no espaço abaixo, o circuito Implementado. Ö Enviar o arquivo para o professor. Figura.5

19 Laboratório 45.6 Implemente a função da figura. usando TINA (Lab tipo Software ).6. Usando chaves HH nas entradas e leds nas entradas/saídas. Ö Cole, no espaço abaixo, o circuito Implementado. Ö Enviar o arquivo para o professor. Figura.6.6. Usando o componente Data Generator nas entradas e Voltagen PIn nas entradas/saídas realize a simulação para condição ideal, ou seja, atrasos de propagação Ö Cole, no espaço abaixo, o resultado da simulação. Ö Enviar o arquivo para o professor. Figura.7

20 46 Laboratório.6. Usando o componente Data Generator nas entradas e Voltagen PIn nas entradas/saídas realize a simulação para condição ideal, ou seja, atrasos de propagação diferentes de Ö Cole, no espaço abaixo, o resultado da simulação. Figura.8 Comentários:

21 Laboratório 47 Decodificador e Multiplexador com portas lógicas Equipe de Alunos Nome dos Alunos NOTA... Data: Objetivos Ö Implementar e testar um decodificador x4 com portas. Ö Implementar com portas um multiplexador com quatro canais de dados.. Parte Teórica e Pré-relatório Consultar os ítens 4. e 4. do livro texto. Os circuitos a serem implementados e as equações solicitadas fazem parte do pré-relatório.. Decodificador x4 (Lab tipo Hardware ) Projetar um decodificador de /4 com controle do tipo enable, com entradas BA (B a mais significativa), com controle M de terceiro estado (use o integrado 746) e saídas S, S, S e S. a) Obter as equações nas saídas das portas NAND. S S S S = = = = b) Circuito: Figura.

22 48 Laboratório c) Coloque chaves do tipo HH nas entradas e led s nas entradas/saídas. Complete experimentalmente a tabela da figura.. Entradas "Enable" Saídas M B A S S S S Figura. Comentários:. Multiplexador com 4 canais (Lab tipo Hardware ) Projetar um multiplexador com controle tipo enable, com controle M de terceiro estado (use o integrado 746) e canais C, C, C e C. a) Obter as equações na saída; Saída = b) Circuito implementado Figura.

23 Laboratório 49 c) Coloque nas entradas: C = Hz; C = Hz; C = Hz;C = chave HH. d) Coloque leds nas entradas/saída Comentarios:.4 Implemente a função da figura. (decodificador /4) usando o CircuiMaker (Lab tipo Software ).4. Usando chaves HH nas entradas e leds nas entradas/saídas. Ö Cole, no espaço abaixo, o circuito Implementado. Ö Enviar o arquivo para o professor. Figura.4.5 Implemente a função da figura. (decodificador /4)usando o TINA (Lab tipo Software ).5. Usando chaves HH nas entradas e led s nas entradas/saídas. Ö Cole, no espaço abaixo, o circuito Implementado. Ö Enviar o arquivo para o professor.

24 44 Laboratório Figura.5.5. Usando componente Data Generator nas entradas BA, o componente pulse Source nas entradas enable e M, o componente Voltagen PIn nas entradas/saídas, realize a simulação do decodificador da figura. para condição ideal, ou seja, atrasos de propagação Ö Cole, no espaço abaixo, o resultado da simulação. Ö Enviar o arquivo para o professor. Figura.6.5. Usando o componente Clock nos canais de dados, o componente pulse Source nas entradas enable e M, o componente Voltagen PIn nas entradas/saídas, realize a simulação do circuito multiplexador da figura. para condição ideal, ou seja, atrasos de propagação Ö Cole, no espaço abaixo, o resultado da simulação. Ö Enviar o arquivo para o professor.

25 Laboratório 44 Figura Usando o componente Clock nos canais de dados, o componente pulse Source nas entradas enable e M, o componente Voltagen PIn nas entradas/saídas, realize a simulação do circuito multiplexador da figura. para condição não ideal, ou seja, atrasos de propagação diferentes de. Ö Cole, no espaço abaixo, o resultado da simulação. Figura.8 Comentários:

26 44 Laboratório

27 Laboratório 44 4 Decodificador 748 Associação de Multiplexadores Demultiplexadores e Comparadores Equipe de Alunos Nome dos Alunos NOTA... Data: Objetivos Ö Ö Ö Ö Ö Promover associação de Decodificadores; Promover a associação de Multiplexadores; Geração de funções com Multiplexadores; Transmissão/recepção entre Multiplexadores e Demultiplexadores; Acionamento de Display e Operar com comparadores. 4. Parte Teórica e Pré-relatório Consultar os ítens 4., 4.., 4.., 4.4 e 4.5 do livro texto. Os circuitos das figuras 4., 4.4, 4.5 e 4.6 fazem parte do pré-relatório. 4. Decodificador 748 (Lab tipo Hardware ) Implemente um circuito equivalente a um decodificador com 6 saídas, usando circuitos 748, com uma única entrada de controle tipo enable que habilita com nível. a) Desenhe o circuito a ser implementado no espaço reservado para a figura 4.. b) Coloque chaves do tipo HH nas entradas e leds nas entrada/saídas. Teste o circuito. c) Amplie o circuito para gerar a função: f = S (,, 6, )

28 444 Laboratório Figura Decodificador para Sete Segmentos (Lab tipo Hardware ) A figura 4. apresenta o diagrama do decodificador 7448 que deve ser testado no laboratório. 6 7 A B 5V A a B b C c D d C 6 D E e 9 LT ff 5 5 RB RBI RB G g 4 4 B/R BI/R B/R 8 Figura 4. Circuito a) Coloque chaves do tipo HH nas entradas e leds (ou displays ) nas saídas. b) Preencha, experimentalmente, a tabela da figura 4.. c) Observando o resultado obtido e expresso na tabela da figura 4. descreva o funcionamento do circuito. Para que servem as entradas LT e RBI? Qual a função da saída BI/RO?

29 EL LT RB RBI DCBA XXXX XXXX XXXX DCBA em decimal Laboratório 445 abcdefg Display BI/RB RB Figura 4. Tabela para o circuito Associação de Multiplexadores e Geração de Funções (Lab tipo Hardware ) Projete um circuito envolvendo uma associação de multiplexadores 745 capaz de realizar uma função com quatro variáveis (definida pela equipe) a) Função (forma simplificada) definida pela equipe: F= S ( ) b) Complete o circuito da figura 4.4 capaz de realizar a função acima D D D D D4 D5 D6 D7 9 A B C 7 ~G Y 5 ~W D D D D D4 D5 D6 D7 9 A B C 7 ~G Y 5 ~W D D D D D4 D5 D6 D7 9 A B C 7 ~G 745 Figura 4.4 Circuito a ser implementado. Y 5 ~W 6 745

30 446 Laboratório c) Usando, onde for conveniente, chaves do tipo HH nas entradas e um led na saída, teste o circuito. 4.5 Multiplexadores versus Demultiplexador (Lab tipo Hardware ) Projete e teste um sistema de transmissão e recepção usando multiplexador/ demultiplexador comercial. a) Complete o circuito abaixo: D 745 D D D D4 D5 Y D6 D7 ~W A B C BIN/OCT A B 5 6 ~G C & G GA GB 4 5 EN Y Y Y Y Y4 Y5 Y6 7 7 Y7 Figura 4.5 Circuito usado. b) Coloque nas entradas: D = Hz; D = Hz; D = Hz; D = Hz;D4 = 5 V;D5 = V; D6 = Hz; D7 = Hz c) Coloque leds nos canais de dados do multiplexador e nas saídas do demultiplexador. Varie as entradas de seleção e observe a resposta do demultiplexador. Comentários: 4.6 Associando Comparadores (Lab tipo Hardware ) Projete e teste uma associação de comparadores para palavras com oito bits com uma saída que indique quando uma informação é maior ou igual a outra. a) Circuito a ser implementado:

31 5V Laboratório A A A A B B B B A A A A B B B B 74LS85 6 A<B 7 A=B 6 A>B 5 S S S A<B A=B 5V A>B 4 8 A<B 74LS85 6 A<B 7 A=B 6 A>B 5 S S S A=B A>B 4 8 Figura 4.6 Circuito usado. b) Compare a palavra A com a palavra B. Coloque chaves HH nas entradas A, A, A, A, B, B, B, B, A<B, A=B e A>B. Coloque Leds nas saídas e teste o circuito. c) Varia os níveis nas entradas A<B, A=B e A>B (pinos, e 4 do circuito a direita). Comente sobre o efeito destas mudanças. Comentário:

32 448 Laboratório 4.7 Multiplexadores versus Demultiplexador usando TINA (Lab tipo Software ) 4.8. Usando chaves HH nas entradas e leds nas entradas/saídas. Ö Cole, no espaço abaixo, o circuito Implementado. Ö Enviar o arquivo para o professor. Figura Usando o componente Data Generator nas entradas e Voltagen PIn nas entradas/saídas realize a simulação para condição ideal, ou seja, atrasos de propagação Ö Cole, no espaço abaixo, o resultado da simulação. Ö Enviar o arquivo para o professor. Figura 4.8

33 Laboratório Circuitos Aritméticos Equipe de Alunos Nome dos Alunos NOTA... Data: Objetivos Ö Implementar Circuitos Arittméticos Básicos Ö Projeto de uma Unidade Lógica e Aritmética 5. Parte Teórica e Pré-relatório (Lab tipo Hardware ) Consultar os ítens 5., 5. e 5. do livro texto. Os circuitos das figuras 5. e 5. fazem parte do pré-relatório. 5. Somador para três bits (Lab tipo Hardware ) Implemente, com portas lógicas, um somador de palavras, cada uma com três bits. 5.. Circuito a ser implementado Figura 5.

34 45 Laboratório 5.. Coloque chaves do tipo HH nas entradas e leds nas entradas/saídas. 5.. Teste o circuito para valores diferentes nas entradas. 5. Somador/subtrador em complemento de dois (Lab tipo Hardware ) Implemente um somador/subtrator para palavras com 8 bits usando o integrado Circuito a ser implementado Figura Coloque chaves nas entradas e displays nas entradas/saídas. 5.. Teste o circuito para valores diferentes nas entradas. 5. Projeto de unidade lógica e Aritmética com Cicuitmaker (Lab tipo Software ) Projete uma pequena unidade lógica e aritmética para palavras (A e B), cada uma com dois bits, capaz de executar: A seguir, implemente uma macro para o circuito. a) A mais B b) A. B c) A+B d) A mais

35 Laboratório 45 6 Latches e Flip-Flops Equipe de Alunos Nome dos Alunos NOTA... Data: Objetivos Ö Implementar circuitos sequenciasi básicos, tais como, Latches e Flipflops D; Ö Manipular Flip-Flops JK; Ö Implementar uma trava eletrônica; 6. Parte Teórica e Pré-relatório Consultar os ítens 6., 6.4 e 6.5 do livro texto. Os circuitos das figuras 6., 6., 6. fazem parte do pré-relatório. 6. Latch e Flip-flop D (Lab tipo Hardware ) 6.. Implemente com portas lógicas um circuito Latch D com entradas SET e RESET. Use chaves e leds onde julgar necessário. Verifique o funcionamento e compare com as informações constantes no livro texto. Circuito a ser usado: Figura 6.

36 45 Laboratório 6.. Implemente com portas lógicas um circuito Flip-Flop D com entradas SET e RESET. Use chaves e leds onde julgar necessário. Verifique o funcionamento e compare com as informações constantes no livro texto. Circuito usado: Figura Flip-flop JK (Lab tipo Hardware ) Implemente com portas lógicas um circuito FLIP-FLOPJK EDGE-TRIGGERED. Use chaves e leds onde julgar necessário. Verifique o funcionamento e compare com as informações constantes no livro texto Circuito usado: Figura 6.

37 Eletrônica Digital 6.4 Trava Residencial - (Lab tipo Hardware ) Circuitmaker) Laboratório 45 e (Lab tipo Software com Projete o circuito do exercício proposto 6. (abertura de porta) constante no livro texto para um código de abertura definido pela equipe. Use os circuitos 7474 e Circuito usado: Figura 6.4

38 454 Laboratório

39 Laboratório Registradores Somador Serial Objetivos Ö Diferenciar registradores seriais e paralelos; Ö Ö Manipular Registradores seriais; Manipular Registradores Paralelos; 7. Parte Teórica e Pré-relatório Consultar os ítens 7. e 7. do livro texto. Os circuitos das figuras 6., 6., 6. e 6.5 fazem parte do pré-relatório. 7. Circuitos 7495 (Lab tipo Hardware ) Usandos chaves do tipo HH e leds para monitoramente, opere o circuito 7495 na forma série e paralelo. Circuito: Vcc > CP > CP 6 S Ds QA QB QC QD Da Db Dc Dd Terra (a) Vcc > CP > CP 6 S Ds QA QB QC QD Da Db Dc Dd Terra (b) Figura 7. (a) Circuito usado no modo série; (b) Circuito usado no modo paralelo. 7. Transferência Série (Lab tipo Hardware ) Usando a figura 7., promova a transfêrencia série do conteúdo do REG A para o REG B.

40 456 Laboratório Circuito: QA QB QC QD Vcc > CP > CP 6 S Ds 7495 Vcc REG > CP > CP 6 S Ds Da Db Dc Dd Terra QA QB QC QD 7495 REG Da Db Dc Dd Terra Figura Transferência Paralela (Lab tipo Hardware ) Usando a figura 7., promova a transfêrencia série do conteúdo do REG A para o REG B. Circuito: Vcc > CP > CP 6 S Ds QA QB QC QD 7495 REG Da Db Dc Dd Terra Vcc > CP > CP 6 S Ds QA QB QC QD 7495 REG Da Db Dc Dd Terra Figura Somador Serial (Lab tipo Hardware ) Monte e teste um circuito somador de quatro bits do tipo serial com base no diagrama da figura 7.4. No somador do tipo serial as palavras a serem somadas são armazenadas em registradores tipo série (REG e REG). A seguir, os bits menos significativos são somados e o resultado armazenado no registrador serial (REG). Um pulso na entrada clock deve ser aplicado deslocando as informações dos três registradores para a direita. Uma nova soma é realizada entre os novos bits menos significativos. O processo é repetido até que todos os bits das informações sejam somados. Use os integrados 748, 7495, 7474, 7447, monitore com leds todas as saídas dos registradores. O circuito 748 corresponde a um somador paralelo. No caso está sendo usado como somador completo. Portanto, é preciso ter cuidado na definição das entradas e saída a serem usadas.

41 Laboratório 457 Saída Série Entrada Série Entrada Série REG A (série) Saída Série Clock A B S Somador REG S (série) Clock Cout Cin Entrada Série REG B (série) Q Clock Saída Série D < Clock Flip-Flop D Figura 7.4 Circuito a ser implementado: Vcc Vcc 4 QA QB QC QD > CP > CP 6 S Ds > CP > CP 6 S Ds Da Db Dc Dd Terra Da Db Dc Dd Terra A4 A A A Cout Vcc 4 QA QB QC QD B4 B B B Cin 74LS8 QA QB QC QD S4 S S S 9 8 > CP > CP 6 S Ds Da Db Dc Dd Terra D Clock x Figura 7.5 Q _ Q

42 458 Laboratório

43 Laboratório Contadores Objetivos Ö Diferenciar contadores Assíncronos dos Síncronos; Ö Projetar Divisors de Frequência; Ö Projetar Temporizadores e Medidores de frequência. 8. Parte Teórica e Pré-relatório Consultar o capítulo 8 do livro texto nos pontos pertinentes ao lab sugerido. Os circuitos das figuras 8.4, 8.5, 8.8 fazem parte do prérelatório. 8. Contador up/down assíncrono (Lab tipo Software ) Implemente com Circuitmaker um contador binário up/down assíncrono com 5 bits usando JK. Use o Sequenciador de Dados na entrada Clock, entradas do Osciloscópio nas entradas de controle, do Clock e nas saídas. Monitore as saídas com Display. Circuito simulado e resultados: Figura 8.

44 46 Laboratório 8. Divisor com JK (Lab tipo Software ) Implemente um divisor por N (definido pela equipe) maior do que, usando Circuitmaker. Use o Sequenciador de Dados na entrada Clock, entradas do Osciloscópio nas entradas de controle, do Clock e nas saídas. Monitore as saídas com Display. Circuito simulado e resultados: Figura Contador Síncrono (Lab tipo Software ) Implemente um contador síncrono com bits que siga uma sequência definida pela equipe e igual a: Simplificações: com Karnaugh:

45 Equações das entradas J s e K s: Figura 8. Laboratório 46

46 46 Laboratório 8.5 Divisor programável por N (Lab tipo Hardware ) Implemente um divisor programável por N (com dois dígitos), onde N deve ser definido através de chaves do tipo HH. Use os circuitos 749 e Circuito usado: Figura Medir a frequência na saída do comparador e na saída do contador que fornece f/ N. Use uma frequência de Clock igual a KHz. Resultados:

47 Laboratório Parada programável (Lab tipo Hardware ) Modifique o circuito anterior de tal forma que o contador estacione num valor N definido nas chaves. Ao atingir o valor N, o contador pára acionando um bloco sonorizado e o circuito com relé, ambos disponíveis no laboratório. O circuito deve possuir uma entrada de controle para garantir uma condição inicial zero. Circuito usado: Figura Circuito 555 (Lab tipo Software ) Projete um oscilador com 555 que oscile numa frequência (entre Hz e 5 HZ) definida para cada equipe de alunos Frequência escolhida pela equipe: 8.7. Valores dos componentes: RA = RB= C=

48 464 Laboratório Circuito usado: Figura 8.6 Resultados: Figura 8.7

49 Laboratório Relógio Digital (Lab tipo Hardware ) Projete os estágios de horas e minutos de um relógio digital, com possibilidade de acerto por dígito, usando circuitos 749. Circuito a ser usado: Figura 8.8

50 466 Laboratório 8.9 Frequencímetro Digital (Lab tipo Hardware ) Projete um frequencímetro com com três estágio conforme é descrito no livro texto. Use os integrados 749, 7476, portas lógicas, 74, 745 e 748. Circuito a ser usado: Figura 8.9

51 8. Medidor de Períodol (Lab tipo Software ) Implemente um medidor de período usando o TINA. Circuito usado: Figura 8. Laboratório 467

52 468 Laboratório

53 Laboratório Memória a Semicondutor Objetivo Neste laboratório os alunos implementarão um banco de memória. 9. Parte Teórica e Pré-relatório Consultar o capítulo 9 do livro texto nos pontos pertinentes ao lab sugerido. Não tem pré-relatório. 9. Memória RAM com K x 6 (Lab tipo Software ) Usando o Software CIRCUITMAKER implemente um circuito equivalente a uma memória com k x 6 partindo da memória de K byte constante co Circuimaker. Use chaves, leds e displays onde julgar necessário para proceder a leitura e o armazenamento de dados. Circuito: Figura Memória RAM com K x 6 (Lab tipo Software ) Usando o Software CIRCUITMAKER implemente um circuito com uma chave de partida ( start ) que promova o armazenamento de números pares e sequenciais numa memória RAM com K bytes. Ou seja, no endereço H deve ser armazenado H, no endereço H deve ser armazenado o número H, no endereço H deve ser armazenado 4H, e assim por diante. Use chaves, leds e displays onde julgar necessário para proceder a leitura e o armazenamento de dados.

54 47 Laboratório Circuito usado: 9.4 MEMÓRIA ROM (Lab tipo Software ) Usando o CIRCUITMAKER e a PROM com x8 disponível no Software projete um decodificador para sete segmentos similar ao 7448.