SISTEMAS DIGITAIS LETI, LEE Ano lectivo de 2013/2014 Trabalho 2 Circuitos Combinatórios Típicos

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1 SISTEMAS DIGITAIS LETI, LEE Ano lectivo de 2013/2014 Trabalho 2 Circuitos Combinatórios Típicos 1. Introdução Este trabalho foi concebido para que os alunos façam a concepção de um circuito lógico usando módulos combinatórios. Assim, é obrigatório utilizar neste trabalho um descodificador e um multiplexer. Quando necessário, podem adicionalmente ser usados outros circuitos integrados (CIs). O trabalho deve ser preparado com antecedência. Até ao início da aula os alunos deverão enviar ao seu docente de laboratório (e só ao seu docente!) um pré-relatório por . O pré-relatório deverá conter todos os pontos indicados na secção 6. deste enunciado. 2. Projecto do circuito Realize um circuito com 4 entradas (A3, A2, A1, A0) e 4 saídas que realize as seguintes operações: 1) Quando nas entradas estiver um dos números BCD usados no trabalho anterior, deverá aparecer nas saídas o respetivo valor binário, isto é, as saídas serão iguais às entradas. 2) Quando nas entradas não estiver um desses números BCD, apresentar na saída um número binário escolhido da seguinte forma: somar números BCD do trabalho anterior até obter um número no intervalo 10 a 15 (começar a somar pelos maiores números). Exemplo 1: Os números BCD são 9,8,7,6. Quando na entrada for colocado 1001, 1000, 0111 ou 0110, deve apresentar-se na saída os bits que estão na entrada. Quando na entrada for colocado um outro número BCD, na saída deve apresentar-se , pois 9+6= Não se escolheram o 9+8 ou o 9+7 por darem somas fora do intervalo. Exemplo 2: Os números BCD são 4,3,2,1. Quando na entrada for colocado 0100, 0011, 0010 ou 0001, deve apresentar-se na saída os bits que estão na entrada. Quando na entrada for colocado um outro número BCD, na saída deve apresentar-se , pois = Foi necessário somar todos os números para obter um número no intervalo 10 a 15. Projete o circuito. Ao projetar o circuito tome nota do raciocínio utilizado para, a partir de uma folha em branco, conseguir chegar ao circuito final. Terá que apresentar esse raciocínio no prérelatório. Exemplo de raciocínio a utilizar:...como tenho que escolher um de 2 números para apresentar na saída, tenho que utilizar um multiplexer.

2 Tente minimizar o número de circuitos integrados utilizados. Analise com atenção a lista de circuitos disponibilizada para realizar o trabalho. Caso tenha dúvidas fale com os docentes com a devida antecedência. Não espere pela véspera da realização do trabalho (ou pior ainda, não vá para o laboratório com dúvidas!). 3. Simulação (realizar em casa) Desenhe no Circuit Maker o logigrama do circuito projetado. Note que a simbologia utilizada para os MUXs e DECs é diferente da simbologia normalizada utilizada nas aulas teóricas. Por isso terá que identificar a funcionalidade de cada um dos pinos dos circuitos utilizados. Não se esqueça que nenhuma entrada de um módulo combinatório pode ficar no ar, i.e., sem estar ligada. No laboratório deverá mostrar a simulação a funcionar ao docente e poderá usá-la como auxiliar de debug da montagem. 4. Preparação da montagem (a realizar em casa e a incluir no pré- relatório) Faça um esquema eléctrico completo do circuito baseado no logigrama do Circuit Maker. Para esse efeito torne visíveis os pinos de entrada, saída e a alimentação (+5V/GND). Faça uma lista dos circuitos integrados (CIs) que são necessários para realizar a montagem. Para obter a lista de CIs pode usar o ficheiro.bom, que é gerado automaticamente no Circuit Maker com o comando File\Bill of materials. Desenhe igualmente um esquema eléctrico completo (não precisa de ser feito em computador, pode ser um desenho manual) utilizando a simbologia normalizada aprendida nas aulas teóricas. Todos os pinos do MUX e DEC utilizados no Circuit Maker devem ser identificados e desenhados neste esquema. 5. Montagem do circuito (na aula) Peça os circuitos integrados que pretende utilizar ao docente e efectue as respectivas ligações na placa de montagem. Ligue as entradas A3 - A0 aos switches SW3 - SW0 e as saídas a quatro Led.

3 6. Pré- Relatório e Relatório. O pré-relatório deve conter as secções seguintes, e tem que ser enviado por para o vosso docente de laboratório até pelo menos 1 hora antes do início da aula: 1) Introdução contendo informação sobre o objectivo do trabalho (incluindo quais os números BCD que serão utilizados). 2) Projeto do circuito. Tem que incluir a descrição de como projetou o circuito, isto é, deve descrever como chegou ao circuito apresentado, partindo de uma folha em branco e utilizando os conhecimentos adquiridos sobre circuitos combinatórios típicos e sobre representação e implementação de funções lógicas. Por exemplo, descrever como chegou ao tipo de circuitos a utilizar, qual o raciocínio que levou à forma como os interligou, etc. 3) Diagrama lógico do circuito obtido com o Circuit Maker (pode copiar o diagrama diretamente do Circuit Maker para o relatório utilizando o método indicado no enunciado do Lab 0). 4) Ambos os esquemas elétricos completos pedidos no ponto 4. do enunciado. Caso não utilize o computador para desenhar o esquema elétrico, inclua uma digitalização do desenho manual (por exemplo tire uma foto com o telemóvel). O relatório consistirá no pré-relatório mais as secções que se indicam de seguida, e deve ser enviado por até à meia-noite do dia em que se faz o trabalho. 5) Uma secção contendo a descrição de como decorreu o trabalho de laboratório incluindo dificuldades encontradas durante a execução do mesmo, detecção e correção de erros, etc. 6) Conclusões a retirar sobre a realização do trabalho. Atrasos no envio do pré-relatório implicam uma penalização de 50% no valor correspondente à preparação do trabalho (4 valores a menos na nota do trabalho). Atrasos no envio do relatório serão penalizados com 2 valores por cada hora de atraso (após a meia-noite do dia em que o trabalho foi realizado). O pré-relatório e o relatório devem ser enviados em formato.pdf para um dos seguintes s (o correspondente ao vosso docente de laboratório): Prof. João Paulo Carvalho - labsdtp@gmail.com Prof. Francisco Garcia - fmg@isr.ist.utl.pt

4 as respectivas ligações na placa de montagem, podendo usar para se guiar o ficheiro OEfectue assunto do deve ter o formato Lab#T$G%, em que: Trab2.NET que é gerado com o comando File\Export\PCB Netlist (desativar as opções TraxMaker). # corresponde ao número do trabalho (neste caso será 1). as%entradas corresponde ao número do grupo. Ligue A3 - A0 aos switches SW3 - SW0 e as 4 saídas em 4 Leds da base. Após verificar $ corresponde ao número do turno de acordo com a seguinte tabela: que o circuito funciona bem, mostre-o ao docente. Turno $ 3ª feira 9:00-10: Relatório 3ª feira 14:00-15:30 2 O relatório deve conter várias secções: 4ª feira 10:00-11:30 3 5ª feira 8:30-10:00 4 1) Introdução contendo informação de quais os dígitos para os quais o circuito deve replicar o valor 5ª feira 11:30-13:00 5 na saída. 5ª feira 13:30-15:00 6 O2)nome do ficheiro a enviar deve seguir acrescentando um p no final para o Diagrama lógico do circuito obtido coma omesma Circuitconvenção, Maker. pré-relatório, e um r no caso do relatório: Lab#T$G%p 3) Diagrama elétrico do circuito indicando os pinos dos circuitos integrados (CI) e identificando-os Exemplo, relatório 1º trabalho do na grupo 6 (U1, do turno feira às 10:00: Lab1T3G6r.pdf pela ordem por quedo foram montados placa U2, de U3,4ªetc). 4) Lista de componentes usados. Use a funcionalidade File\Bill of materials do Circuit Maker Anexo: Listagem de circuitos integrados existentes no para a obter. laboratório e que podem utilizar neste trabalho Pode encontrar a descrição cada um no dos laboratório CI na secção Catálogos Texas Anexo: listagem de C.I. de existentes Instruments disponível na página da cadeira no Fenix. Descodificadores e Multiplexers: Descodificadores e Multiplexers

5 Portas Lógicas Básicas Portas lógicas: