Eletrônica e Circuitos Digitais Aula 16 Circuitos Lógicos MSI. Daniel S Batista

Transcrição

1 Eletrônica e Circuitos Digitais Aula 16 Circuitos Lógicos MSI Daniel S Batista Daniel.Strufaldi@gmail.com

2 Organização Decodificadores Decodificadores/Drivers BCD para 7-seg Displays de Cristal Líquido Codificadores Multiplexadores (seletores de dados) Aplicações demultiplexadores Demultiplexadores (distribuidores de dados)

3 Organização Comparador de Magnitude Conversores de Códigos Barramento de Dados Registradores 373, 374 Operação do Barramento de Dados (bus)

4 Multiplexadores (Seletores) Mux é um basicamente um seletor de dados. Existem entradas e saídas e um entrada de configuração (seleção) para determinar qual (is) saída (s) que receberá (ão) a (s) entrada (s). Sistemas Digitais: Princípios e Aplicações

5 Multiplexador de 2 entradas 1 saída

6 Multiplexador de 4 entradas 1 saída

7 Multiplexador 8 1 Sistemas Digitais: Princípios e Aplicações

8 Multiplexador 8 1, 151

9 Exemplo 5 Note que a entrada Enable (E) é utilizada como um quarto endereço (MSA). As duas saídas são colocadas em uma OR, pois quando o /E = 1 Z = 0. Logo a somente a saída de do Mux habilitado passará transparente pela OR.

10 Mux quádruplo de duas entradas Sistemas Digitais: Princípios e Aplicações

11 Aplicações de Mux: Roteamento de dados Sistemas Digitais: Princípios e Aplicações

12 Aplicações de Mux: Conversão paralelo-série Explique como funciona o circuito ao lado. Sistemas Digitais: Princípios e Aplicações

13 Aplicações de Mux: Sequenciamento de operações Explique como funciona o circuito ao lado. Sistemas Digitais: Princípios e Aplicações

14 Aplicações de Mux: Geração de função lógica É possível utilizar o 151 para implementar diretamente um função lógica de até três variáveis: Sistemas Digitais: Princípios e Aplicações

15 Demultiplexadores (distribuidores) Um mux recebe várias entradas e só transmite uma. Um demux realiza a operação inversa: ele recebe um única entrada e a distribui para várias saídas. Sistemas Digitais: Princípios e Aplicações

16 Demultiplexador 1 para 8 Sistemas Digitais: Princípios e Aplicações

17 Demux com 138 (a) O decodificador 74ALS138 pode funcionar como um demultiplexador com E 1 usada como entrada de dado. (b) (b) Formas de ondas típicas para o código de seleção A 2 A 1 A 0 = 000 mostram que O 0 é idêntica a entrada de dados I eme 1.

18 Demultiplexador de clock

19 Monitoramento de 2 N sinais utilizando Mux e Demux Explique como funciona o circuito ao lado. Sistemas Digitais: Princípios e Aplicações

20 Sistema Síncrono para Transmissão de dados

21 Sistema Síncrono para Transmissão de dados

22 Comparador de Magnitude Sistemas Digitais: Princípios e Aplicações

23 Comparador de Magnitude

24 Conversores de Códigos Como já vimos anteriormente, a notação binária é ruim para visualização de dados. Em geral, convertemos os números binários puros para BCD, 7-Seg, ASCII, etc... Antes da popularização de microcontroladores, e estas conversões serem feitas via software, era comum que fossem utilzados CIs conversores, tais como o 7447/48, 4511 (BCD para 7-Seg) ou o 7483 (BCD para binário).

25 Conversores de Códigos: BCD para Binário

26 Equivalentes Binários dos Pesos Decimais de cada Bit BCD A 0 = 1 = B 0 = 2 = C 0 = 4 = D 0 = 8 = A 1 =10 = B 1 =20 = C 1 =40 = D 1 =80 = Exemplo: = BCD 52 = = = Prof. F Granziera Jr

27 Conversores de Códigos: BCD para Binário A 0 = 1 = B 0 = 2 = C 0 = 4 = D 0 = 8 = A 1 =10 = B 1 =20 = C 1 =40 = D 1 =80 = Sistemas Digitais: Princípios e Aplicações

28 Barramento de Dados Três dispositivos diferentes podem transmitir oito bits de dados por meio de um barramento de dados de oito linhas, para um microprocessador; apenas um dispositivo de cada vez é habilitado para que a contenção de barramento seja evitada.

29 Registrador Tri-state 173 Sistemas Digitais: Princípios e Aplicações

30 Operação de um barramento de dados Qual o procedimento para efetuar [A] => [C]? Ronald J. Tocci e Neal S. Widmer

31 Solução

32 Solução: Forma Simplificada do Barramento de Dados

33 Expansão de Barramento Normalmente os barramentos de dados são mais largos que apenas 4 bits. São comuns barramentos de 8, 16, 32 ou 64 bits. Nestes barramentos conectam-se diversos dispositivos, mas a lógica é sempre a mesma: instataneamente somente um dispositivo coloca dados no barramento e um ou mais dispositivos acessam estes dados.

34 Expansão de Barramento Em geral, se a palavra de dados é 8 bits, então o barramento será também de 8 bits, e assim por diante para 16, 32, Dipositivos que acessam barramentos devem possuir saídas tri-state, geralmente bufferizadas. CIs buffers de barramento são especiais por serem capazes de carrregar e descarregar as capacitâncias de barramento rapidamente.

35 Exemplo: conexão de um ADC em um barramento de dados Sistemas Digitais: Princípios e Aplicações Um driver de barramento octal 74HC541 conecta as saídas de um conversor analógicodigital (ADC) em um barramento digital de oito linhas. A saída D 0 está conectada diretamenteno barramento mostrando os efeitos da capacitância.

36 Representação Simplificada de um Barramento Para facilitar o desenho do barramento com muitas linhas de dados, utiliza-se uma notação mais simples com caminhos e setas com a especificação de quantas linhas interfaceiam com o dispositivo. Os sinais de controle são mantidos descritos com detalhes. Sistemas Digitais: Princípios e Aplicações

37 Barramento simplificado Sistemas Digitais: Princípios e Aplicações Ronald J. Tocci e Neal S. Widmer

38 Barramento simplificado

39 Barramento simplificado

40 Barramento simplificado

41 Registrador 373

42 Ex.: 9-63 (a)qual a faixa de endereços na qual o MPU acessa o módulo de memória? (b)caso um módulo idêntico seja colocado em O4, qual será faixa de endereços de acesso a este módulo? (c)será possível acessar O2 e O4 simultaneamente? Sistemas Digitais: Princípios e Aplicações Ronald J. Tocci e Neal S. Widmer

43 Ex.: 9.45 (a) Como será forma de onda de Dados, para que acenda os pixels marcados em vermelho? Sistemas Digitais: Princípios e Aplicações Ronald J. Tocci e Neal S. Widmer =HQc9TlGyYkM Capítulo 9

44 Referências [1] TOCCI, R. J.; Widmer, N. S.; Sistemas Digitais: Princípios e Aplicações, 8ª Edição, Ed. Pearson Capítulo 9.