EELi02 Circuitos Lógicos

Transcrição

1 EELi02 Circuitos Lógicos Prof. Vinícius Valamiel Transparências: Profa. Mara Cristina... Prof. Tiago Ferreira...

2 Avaliações Nota 1: Prova teórica (PT#1) = 15pts Prova teórica (PT#2) = 30pts Exercícios avaliativos (EA#1) = 5pts Nota 2: Prova teórica (PT#3) = 35pts Exercícios avaliativos (EA#2) = 5pts Trabalho final???? (TF#1) = 10pts PRESENÇA OBRIGATÓRIA! f < 75% = reprovação sem prova substitutiva! 1ª Prova teórica Data a ser divulgada 2ª Prova teórica Data a ser divulgada 3ª prova teórica Data a ser divulgada Trabalho final Data a divulgar

3 Ementa Representações numéricas Mudança de base / Códigos binários / aritmética binária Aritmética binária / operações com complemento de 2 N1 Portas lógicas e álgebra booleana Expressões lógicas, tabela verdade e circuitos digitais Postulados, propriedades e teoremas / Simplificação analítica / Mapas de Karnaugh Projeto de circuitos combinacionais genéricos Codificadores e Decodificadores / MUX e DEMUX / Circuitos Aritméticos Introdução a circuitos seqüenciais (flip-flops) N2 Máquinas de Estados: Mealy e Moore; Projeto de Circuitos Sequenciais: registradores (registradores de deslocamentos e outros) e contadores (síncronos e assíncronos).

4 Bibliografia: Idoeta, I. V.; Capuano, F. G;, Elementos de Eletrônica Digital; Editora Érica Manno, M. Morris;, Digital Design; Editora Prentice-Hall Tocci, Ronald J.;, Sistemas Digitais: Princípios e Aplicações; Editora Prentice-Hall

5 CONCEITOS BÁSICOS

6 Analógico X Digital Sistemas digitais = manipulam sinais digitais. Sistemas analógicos = manipulam sinais analógicos.

7 Aplicações de Sistemas Digitais Os sistemas digitais possuem aplicações em computadores, calculadoras, videogames, fornos de microondas, sistemas de controle automotivos, equipamentos de testes (medidores geradores e osciloscópios), automação industrial e estão substituindo os antigos sistemas analógicos usados em produtos de consumo da linha áudio-vídeo. SISTEMAS MICROCONTROLADOS OU MICROPROCESSADOS

8 Níveis Lógicos ALTO Diagrama de tempo ou carta de tempo 4V BAIXO

9 Sistemas Digitais - Circuitos Lógicos Circuitos Digitais: A maneira pela qual um circuito digital responde aos sinais de entrada é chamada de lógica do circuito. Os circuitos digitais também são chamados de circuitos lógicos.

10 2745,319 Formato da Informação Bases Numéricas

11 Formato da Informação Bases Numéricas hexadecimal 2745,319

12 Formato da Informação Bases Numéricas

13 Formato da Informação Bases Numéricas

14 SISTEMAS NUMÉRICOS

15 Sistemas numéricos Sistemas de numeração: Binário - B 2 / Octal O 8 / Hexadecimal H 16 Conversão : - B 2 D 10 - D 10 B 2 - B O 8 B 2 - O 8 D 10 - D 10 O 8 - B 2 H 16 - H 16 B 2 - H 16 D 10 - D 10 H 16

16 Decimal

17 Exemplos: 543 representado na base

18 Sistema Binário 2 algarismos = 0 e 1 Bit (Binary Digit) 8 bits = 1 byte Conversão de binário para decimal Conversão de Decimal para binário Decimal binário

19 Exemplos A) para decimal B) para binário

20 Decimal Binário representações Com 1 bit = 0 ; 1 Com 2 bits = 00; 01; 10 ;11 Com 3 bits = 000 ; 001; 010 ; 011 ; 100 ; 101 ; 110 ; 111 Com 4 bits = Com 5 bits = N bits representa 2 N 0 a N números diferentes

21 Decimal Binário representações Com 1 bit = 0 ; 1 Com 2 bits = 00; 01; 10 ;11 Com 3 bits = 000 ; 001; 010 ; 011 ; 100 ; 101 ; 110 ; 111 Com 4 bits = Com 5 bits = N bits representa 2 N 0 a N números diferentes

22 Sistema de numeração Octal 8 algarismos, ou representações: 0,1,2,3,4,5,6,7 usa-se 3 bits = 2 3 = 8 Base 8; Conversão Octal para decimal Ex: Conversão decimal para octal - Ex: Decimal Octal Binário

23 Octal Conversão Octal para binário 2 3 = 8, para se ter 8 representações precisa-se de 3 bits =

24 Octal Conversão binário para octal = conjunto de 3 bits =??? 8

25 Sistema de numeração Hexadecimal 16 algarismos, ou representações, precisa-se de 4 bits. 2 4 =16 => 0,1,2,...9, A,B,C,D,E,F 4 bits para 16 algarismos

26 Hexadecimal Conversão Hexa para decimal Ex: 3F 16

27 Hexadecimal Conversão Decimal para Hexadecimal Ex:

28 Hexadecimal Conversão Hexadecimal para binário Grupos de 4 bits C13 16 = C

29 Hexadecimal Conversão de binário para hexadecimal Grupos de 4 bits = 98 16

30 Sistemas numéricos Base qualquer D 10 N 0 dig dig 1 0, dig 1 0 dig 2 0 dig... N 0 dig Valor x Base N... Valor x Base 2 Valor x Base 1 Valor x Base 0 Valor x Base 1... Valor x Base N-1 + Valor Final em Decimal

31 Sistemas numéricos D 10 Base qualquer (divisões sucessivas) Numero em decimal Base LSB resto divisão Base resto divisão... resto divisão resto Base divisão MSB

32 ARITMÉTICA DIGITAL

33 Aritmética Digital Soma = = = = 0 vai 1 (carry) Subtração 0-0 = = 1 vai 1 (carry) 1-0 = = 0 Multiplicação 0 x 0 = 0 0 x 1 = 0 1 x 0 = 0 1 x 1 = 1

34 Subtração Operação: = 5 10 Vem 10 2 emprestado

35 Subtração Operação: = Como utilizar o VEM

36 Subtração Operação: = Como utilizar o VEM

37 REPRESENTAÇÃO DE NÚMEROS BINÁRIOS POSITIVOS E NEGATIVOS

38 Sinal-Magnitude Representações de números com sinais Sinal-Magnitude Não usamos

39 Razão pela qual sinal-magnitude não é usada: + 12 com 12 =

40 Razão pela qual sinal-magnitude não é usada: + 12 com 12 =

41 Números negativos Representação Sinal-Magnitude 1 para números negativos e 0 para números positivos Problema: Um número positivo somado com seu negativo não resulta em zero! Solução = usar complemento de 2