Lab2. Germano Maioli Penello IF-UFRJ aula 9.

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Therezinha Rodrigues
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1 Lab2 aula 9 Germano Maioli Penello IF-UFRJ 28-2

2 Teste (35 min) 2

3 Spinner calibrado com controle de velocidade com potenciostato (PWM, snubber) 2Controlador de temperatura com peltier 3Painel solar que segue o sol (combinação de LDRs, algoritmo para determir gradiente de intensidade em dtheta.dphi) 4mperímetro Projetos (determinar a faixa de corrente) 5utomação da aquisição de dados do experimento de efeito Hall de Lab 3. 6Gerador de função (quadrada e senoidal) Sallen-Key + Switched capacitor. 7Monitoramento de rede elétrica (qualidade e queda de luz) 8posicionador de lente controlado por controle (automaticamente procura o ponto focal) 9Medida de comprimento de tubo por FFT daptação de experiências de física para alunos com deficiências Monocromador com rede de diffração (rede de difração motorizada e fenda) e detector (sensor e circuito amplificador) controlado por arduino. 2Ohmímetro (determinar a faixa de resistência; fonte de corrente constante) 3Medição ótica da velocidade de Chopper (ventilador; CI contador e D-FF [shift register], sistema luminoso); 4Identificação de experimento de Fis. Exps. para automatizar 5Sistema de controle de uso de equipamento (registro de usuário / liberação de utilização / log de uso) 6Switched capacitor amplifier (ganho controlado pela saída do arduino) 7Switched capacitor filter (frequencia de corte determinada pela saída do arduino) 8Maquina CNC para fabricação de circuito impresso 9Espectroscópio com webcam (calibrado) 2Microscópio com webcam (eixos controlados por motores / perfilômetro baseado em foco do microscopio?) 2micromanipulador controlado por motores 22Perfilômetro 23Interferômetro de michelson 24Construir um medidor de vácuo 25Medidor de componentes eletrônicos 26Modelos em grande escala do funcionamento de equipamentos 27Levitação acústica com sonar ou imã 28Medidor de sala limpa (temp., umidade, contador de partículas) 29Controlador de temperatura com heater Iniciado por grupo anteriormente Iniciado por grupo anteriormente Iniciado por grupo anteriormente Iniciado por grupo anteriormente Iniciado por grupo anteriormente Iniciado por grupo anteriormente Iniciado por grupo anteriormente Iniciado por grupo anteriormente Iniciado por grupo anteriormente 3

4 Definir projetos Bancada - Bancada 2 - Bancada 3 - Bancada 4 - Bancada 5-4

5 Existem tipos de pessoas no mundo, as que entendem binário e as que não entendem. 5

6 Bases numéricas Por que usamos a base decimal (algarismos hindu-arábicos)? Usamos outras bases em diferentes áreas: Horas num dia: bases 2 (duodecimal) ou 24 Minutos e segundos: base 6 (sexagesimal) Graus: base 36 Meses: base 2 Semana: base 4 (quaternária) Eletrônica: base 2 (binária), 8 (octal), 6 (hexadecimal) 6

7 Bases numéricas 7

8 Conversão de bases 823 = 8* 2 + 2* + 3* lgarismo mais significativo lgarismo menos significativo 8

9 Conversão de bases 823 = 8* 2 + 2* + 3* lgarismo mais significativo lgarismo menos significativo = *2 9 + *2 8 + *2 7 + *2 6 + *2 5 + *2 4 + *2 3 + *2 2 + *2 + *2 = 823 lgarismo mais significativo lgarismo menos = 823 significativo 9

10 Conversão de bases Como converter o número em decimal para binário?

11 Conversão de bases 2 Como converter o número em decimal para binário? 55 2 lgarismo menos significativo = *2 6 + *2 5 + *2 4 + *2 3 + *2 2 + *2 + *2 = = 2 3 lgarismo mais significativo

12 Conversão de bases Como converter o número 524 em decimal para decimal? lgarismo menos significativo lgarismo mais significativo penas para mostrar a lógica do processo anterior 2

13 Bits e Bytes O computador atual usa a lógica binária: e (bit de informação) Byte = 8 bits Confusão: kb = 24 bits ou bits? 3

14 Álgebra digital (ou Booleana) Da mesma forma que álgebra elementar descreve as relações entre números, a álgebra Booleana descreve as relações lógicas entre valores verdade (truth values): verdadeiros e falsos e LOW e HIGH ON e OFF Operações básicas: Álgebra elementar: soma, subtração, multiplicação,... Álgebra Booleana: ND, OR, NOT,... 4

15 Álgebra digital (ou Booleana) Operações lógicas básicas: OR (OU) símbolo + ND (E) símbolo. NOT (NEGÇÃO) símbolo Tabela verdade - OR Tabela verdade - ND Tabela verdade - NOT B +B B.B 5

16 Álgebra digital (ou Booleana) Operações lógicas básicas: OR (OU) símbolo + ND (E) símbolo. NOT (NEGÇÃO) símbolo Tabela verdade - OR Tabela verdade - ND Tabela verdade - NOT B +B B.B E a conservação de energia? Entra V e sai 5V!! Faz sentido? 6

17 Álgebra digital (ou Booleana) Operações lógicas básicas: OR (OU) símbolo + ND (E) símbolo. NOT (NEGÇÃO) símbolo Importante:.B =.B Mostre isso escrevendo a TV de cada uma das equações Leis: Comutativa: +B = B+.B = B. Distributiva:. (B + C) =.B +.C De Morgen:.B = + B + B =.B 7

18 Álgebra digital (ou Booleana) Exemplo: C B X X = BC + BC + BC + BC 8

19 Álgebra digital (ou Booleana) Exemplo: X = BC + BC + BC + BC X = (BC + BC + BC + BC) X = ((B + B)C + (B + B)C) = (C + C) X = B X C 9

20 Álgebra digital (ou Booleana) Lógica positiva (Ex.): Estado = 5V Estado = V 5V Se a chave está aberta, qual o valor de Vout? Lógica negativa(ex.): Estado = 5V Estado = V Vout Se a chave está fechada, qual o valor de Vout? 2

21 Álgebra digital (ou Booleana) Lógica positiva (Ex.): Estado = 5V Estado = V 5V Se a chave está aberta, qual o valor de Vout? Vout = 5V Lógica negativa(ex.): Estado = 5V Estado = V Vout Se a chave está fechada, qual o valor de Vout? Vout = V Na lógica positiva: chave aberta estado lógico chave fechada estado lógico 2

22 Operações básicas (portas lógicas) NOT S = Também chamada de inversora ND B S =.B CI 48 OR B S = +B NND NOR B B S =.B S = +B CI 4 CI 4 Faça a TV das portas NND e NOR 22

23 Operadores universais NND como um inversora NND B S =.B S = NOR B S = +B NNDs como um OR S = +B Reconstrua as portas lógicas básicas com a porta NOR. 23

24 Circuitos integrados Medido com um SEM CBPF Medido com um microscópio óptico 24

25 Circuitos integrados Circuitos digitais neste CI: - Inversora - NND e ND de 3 entradas - OR e NOR de 3 entradas - Osciladores em anel - Flip flops T e D - Multiplexador 25

26 tividade Construir a TV das seguintes operações: B OR ND NOR NND NOT B Utilize o CI CMOS 4 (NND de duas entradas) e verifique a TV da porta NND com um resistor (qual o valor da resistência?) e um LED na saída. Utilize o CI CMOS 4 (NOR de duas entradas) e verifique a TV da porta NOR com um resistor (qual o valor da resistência?) e um LED na saída. Qual a diferença principal entre as famílias lógicas TTL e CMOS? 26

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