Apresentação da disciplina
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- Gustavo Tomé Capistrano
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1 Apresentação da disciplina Prof. Ohara Kerusauskas Rayel Disciplina de Eletrônica Digital - ET75C Curitiba, PR 19 de março de / 35
2 Por que Eletrônica Digital? Termo Digital tornou-se comum em nosso cotidiano Computadores Automação Comunicações TV Robôs etc. Objetivo: conceitos e operações fundamentais desses sistemas / 35
3 Como expressar quantidades? Representação analógica: Analógico x Digital Medida contínua. Exemplos: Microfone - possui uma saída em tensão (Volts) proporcional à amplitude das ondas sonoras captadas Velocímetro - deslocamento do ponteiro é proporcional à velocidade do automóvel Representação digital: Medida representada em passos. Exemplos: Relógio digital - apresenta a hora, minuto e segundo. Passo é o segundo! Balança digital - apresenta a massa em kg e passos de 100g. Mais exemplos? 3 / 35
4 Analógico x Digital 4 / 35
5 Analógico x Digital O futuro é Digital! Telefones Celulares Tablets Máquinas de Lavar Microondas Computador de Bordo 5 / 35
6 Vantagens Analógico x Digital Projeto mais fácil, já que os circuitos são de chaveamento, podendo assumir apenas valores lógicos: ALTO e BAIXO, não importando valores exatos de tensão ou corrente. Armazenamento de informação é possível através de circuitos especiais. Exatidão e precisão dependem apenas da complexidade do circuito digital, enquanto no analógico os componentes do circuito e o ruído limitam a precisão a 3 ou 4 dígitos. Desvantagens: O mundo real é praticamente todo analógico! Exemplos: Temperatura, pressão, velocidade, vazão, nível, etc. Conversão A/D e D/A necessária - complexidade! 6 / 35
7 Sistemas de Numeração Objetivo: numerar as grandezas para representá-las digitalmente. Sistema Decimal: como o nome já diz, são dez símbolos: 0, 1,, 3, 4, 5, 6, 7, 8 e 9. 7 / 35
8 Sistemas de Numeração Objetivo: numerar as grandezas para representá-las digitalmente. Sistema Decimal: como o nome já diz, são dez símbolos: 0, 1,, 3, 4, 5, 6, 7, 8 e 9. Por que não o 10? 7 / 35
9 Sistema Decimal Porque o 10 é a BASE do Sistema Decimal! Todos os números decimais são representados pelos dígitos de 0-9 multiplicados por uma potência de 10. Exemplos: = = , = ,6 8 / 35
10 Exercício Represente o número 683,417 em potências de 10. E se tivéssemos que representar os números em potências de? Quantos e quais seriam os dígitos a serem usados? 9 / 35
11 Exercício Represente o número 683,417 em potências de 10. E se tivéssemos que representar os números em potências de? Quantos e quais seriam os dígitos a serem usados? Resposta: dígitos, 0 e 1. Exemplos: Sabendo disto, represente os seguintes números na base : 9, 511 e / 35
12 Exercício O sistema de numeração base é conhecido como sistema binário. Continuando o exercício anterior, como escrevemos os valores 9, 511 e 105 de forma binária? 10 / 35
13 Exercício O sistema de numeração base é conhecido como sistema binário. Continuando o exercício anterior, como escrevemos os valores 9, 511 e 105 de forma binária? Resposta: = E os demais? Fazer como tarefa! 10 / 35
14 Representação Binária = No sistema decimal, somamos 1 ao dígito menos significativo (mais à direita), até que cheguemos ao dígito 9. Quando chegamos ao dígito 9, ao somarmos 1, este dígito se torna 0, e o próximo dígito é incrementado. Exemplo: = / 35
15 Representação Binária No sistema binário, só temos dígitos, 0 e 1. Se somarmos 1 ao dígito menos significativo (mais à direita), e este contiver o valor 0, qual será o novo valor? 1 / 35
16 Representação Binária No sistema binário, só temos dígitos, 0 e 1. Se somarmos 1 ao dígito menos significativo (mais à direita), e este contiver o valor 0, qual será o novo valor? 1!. Quando chegamos ao dígito 1, ao somarmos 1, qual o novo valor? 1 / 35
17 Representação Binária No sistema binário, só temos dígitos, 0 e 1. Se somarmos 1 ao dígito menos significativo (mais à direita), e este contiver o valor 0, qual será o novo valor? 1!. Quando chegamos ao dígito 1, ao somarmos 1, qual o novo valor? 0, e o próximo dígito é incrementado, mesma lógica do decimal. Exemplo: = Sabendo disto, como ficaria uma tabela dos números binários de 0 a 15? 1 / 35
18 Contagem binária 3 = 8 = 4 1 = 0 = / 35
19 Como são usados os números Binários? Porque utilizar os números representados de forma binária? 14 / 35
20 Como são usados os números Binários? Porque utilizar os números representados de forma binária? Porque todo sistema digital armazena informações no formato ALTO = 1 ou BAIXO = 0. Como seria armazenado o número 18 na memória de um computador? 14 / 35
21 Como são usados os números Binários? Porque utilizar os números representados de forma binária? Porque todo sistema digital armazena informações no formato ALTO = 1 ou BAIXO = 0. Como seria armazenado o número 18 na memória de um computador? Em um computador de 3 bits, qual o maior número que pode ser armazenado? 14 / 35
22 Como são usados os números Binários? Porque utilizar os números representados de forma binária? Porque todo sistema digital armazena informações no formato ALTO = 1 ou BAIXO = 0. Como seria armazenado o número 18 na memória de um computador? Em um computador de 3 bits, qual o maior número que pode ser armazenado? 3 1 = = 4 Giga. Porque 1? 14 / 35
23 Representação Hexadecimal O Sistema Hexadecimal utiliza como base o número 16. Sabendo disto, quantos e quais seriam os símbolos utilizados? 15 / 35
24 Representação Hexadecimal O Sistema Hexadecimal utiliza como base o número 16. Sabendo disto, quantos e quais seriam os símbolos utilizados? Resposta: 16 símbolos: 0, 1,, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F. Como ficaria o número 95 em hexadecimal? 15 / 35
25 Representação Hexadecimal O Sistema Hexadecimal utiliza como base o número 16. Sabendo disto, quantos e quais seriam os símbolos utilizados? Resposta: 16 símbolos: 0, 1,, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F. Como ficaria o número 95 em hexadecimal? F 16 0 = 5F Como fica então a regra de contagem hexadecimal? 15 / 35
26 Representação Hexadecimal O Sistema Hexadecimal utiliza como base o número 16. Sabendo disto, quantos e quais seriam os símbolos utilizados? Resposta: 16 símbolos: 0, 1,, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F. Como ficaria o número 95 em hexadecimal? F 16 0 = 5F Como fica então a regra de contagem hexadecimal? No sistema hexadecimal, somamos 1 ao dígito menos significativo (mais à direita), até que cheguemos ao dígito F. Quando chegamos ao dígito F, ao somarmos 1, este dígito se torna 0, e o próximo dígito é incrementado. Exemplo: 4BFF + 1 = 4C / 35
27 Porque utilizar Hexadecimais? Porque utilizar os números representados de forma hexadecimal? 16 / 35
28 Porque utilizar Hexadecimais? Porque utilizar os números representados de forma hexadecimal? Porque apesar de sistema digital armazena informações no formato ALTO = 1 ou BAIXO = 0, números grandes são representados por uma grande quantidade de bits (1 ou 0), dificultando bastante a vida do projetista para escrever estes números. O sistema hexadecimal diminui em até 4x a quantidade de números a serem representados. Como seria representado o número 31 em hexadecimal? 16 / 35
29 Porque utilizar Hexadecimais? Porque utilizar os números representados de forma hexadecimal? Porque apesar de sistema digital armazena informações no formato ALTO = 1 ou BAIXO = 0, números grandes são representados por uma grande quantidade de bits (1 ou 0), dificultando bastante a vida do projetista para escrever estes números. O sistema hexadecimal diminui em até 4x a quantidade de números a serem representados. Como seria representado o número 31 em hexadecimal? F 16 0 = 1F. Em binário, este número seria: / 35
30 Exercício Como escrevemos os valores 9, 511 e 105 de forma hexadecimal? 17 / 35
31 Exercício Como escrevemos os valores 9, 511 e 105 de forma hexadecimal? Resposta: D 16 0 = 1D / 35
32 Exercício Como escrevemos os valores 9, 511 e 105 de forma hexadecimal? Resposta: D 16 0 = 1D F F 16 0 = 1FF / 35
33 Exercício Como escrevemos os valores 9, 511 e 105 de forma hexadecimal? Resposta: D 16 0 = 1D F F 16 0 = 1FF = / 35
34 Representação Octal O Sistema Octal utiliza como base o número 8. Sabendo disto, quantos e quais seriam os símbolos utilizados? 18 / 35
35 Representação Octal O Sistema Octal utiliza como base o número 8. Sabendo disto, quantos e quais seriam os símbolos utilizados? Resposta: 8 símbolos: 0, 1,, 3, 4, 5, 6, 7. Como ficaria o número 7 em octal? 18 / 35
36 Representação Octal O Sistema Octal utiliza como base o número 8. Sabendo disto, quantos e quais seriam os símbolos utilizados? Resposta: 8 símbolos: 0, 1,, 3, 4, 5, 6, 7. Como ficaria o número 7 em octal? = 110 Como fica então a regra de contagem octal? 18 / 35
37 Representação Octal O Sistema Octal utiliza como base o número 8. Sabendo disto, quantos e quais seriam os símbolos utilizados? Resposta: 8 símbolos: 0, 1,, 3, 4, 5, 6, 7. Como ficaria o número 7 em octal? = 110 Como fica então a regra de contagem octal? No sistema octal, somamos 1 ao dígito menos significativo (mais à direita), até que cheguemos ao dígito 7. Quando chegamos ao dígito 7, ao somarmos 1, este dígito se torna 0, e o próximo dígito é incrementado. Exemplo: = / 35
38 Porque utilizar Octais? Porque utilizar os números representados de forma octal? 19 / 35
39 Porque utilizar Octais? Porque utilizar os números representados de forma octal? Mesmo motivo pelo qual utilizamos hexadecimal! O sistema octal diminui em até 3x a quantidade de números a serem representados. Como seria representado o número 31 em octal? 19 / 35
40 Porque utilizar Octais? Porque utilizar os números representados de forma octal? Mesmo motivo pelo qual utilizamos hexadecimal! O sistema octal diminui em até 3x a quantidade de números a serem representados. Como seria representado o número 31 em octal? = 37. Em binário, este número seria: / 35
41 Exercício Como escrevemos os valores 9, 511 e 105 na forma octal? 0 / 35
42 Exercício Como escrevemos os valores 9, 511 e 105 na forma octal? Resposta: = / 35
43 Exercício Como escrevemos os valores 9, 511 e 105 na forma octal? Resposta: = = / 35
44 Exercício Como escrevemos os valores 9, 511 e 105 na forma octal? Resposta: = = = / 35
45 Decimal x Binário Para converter um número decimal em binário, utiliza-se o método das divisões sucessivas Divide-se o número decimal por. O resultado da divisão segue sendo dividido por até chegar em 0. O resto da divisão por em cada uma das etapas é o número binário, do bit menos significativo para o mais significativo 1 / 35
46 Decimal x Binário = 3,com resto 1 = 11,com resto 1 = 5,com resto 1 =,com resto 1 = 1,com resto 0 = 0,com resto 1 Basta agora escrevermos o número os restos obtidos, da direita para a esquerda: / 35
47 Decimal x Binário = 3,com resto 1 = 11,com resto 1 = 5,com resto 1 =,com resto 1 = 1,com resto 0 = 0,com resto 1 Basta agora escrevermos o número os restos obtidos, da direita para a esquerda: 1 / 35
48 Decimal x Binário = 3,com resto 1 = 11,com resto 1 = 5,com resto 1 =,com resto 1 = 1,com resto 0 = 0,com resto 1 Basta agora escrevermos o número os restos obtidos, da direita para a esquerda: 11 / 35
49 Decimal x Binário = 3,com resto 1 = 11,com resto 1 = 5,com resto 1 =,com resto 1 = 1,com resto 0 = 0,com resto 1 Basta agora escrevermos o número os restos obtidos, da direita para a esquerda: 111 / 35
50 Decimal x Binário = 3,com resto 1 = 11,com resto 1 = 5,com resto 1 =,com resto 1 = 1,com resto 0 = 0,com resto 1 Basta agora escrevermos o número os restos obtidos, da direita para a esquerda: 1111 / 35
51 Decimal x Binário = 3,com resto 1 = 11,com resto 1 = 5,com resto 1 =,com resto 1 = 1,com resto 0 = 0,com resto 1 Basta agora escrevermos o número os restos obtidos, da direita para a esquerda: / 35
52 Decimal x Binário = 3,com resto 1 = 11,com resto 1 = 5,com resto 1 =,com resto 1 = 1,com resto 0 = 0,com resto 1 Basta agora escrevermos o número os restos obtidos, da direita para a esquerda: / 35
53 Decimal x Octal Para converter um número decimal em octal, utiliza-se o método das divisões sucessivas Divide-se o número decimal por 8. O resultado da divisão segue sendo dividido por 8 até chegar em 0. O resto da divisão por 8 em cada uma das etapas é o número octal, do dígito menos significativo para o mais significativo 3 / 35
54 Decimal x Octal = 5,com resto 7 = 0,com resto 5 Basta agora escrevermos o número os restos obtidos, da direita para a esquerda: 4 / 35
55 Decimal x Octal = 5,com resto 7 = 0,com resto 5 Basta agora escrevermos o número os restos obtidos, da direita para a esquerda: 7 4 / 35
56 Decimal x Octal = 5,com resto 7 = 0,com resto 5 Basta agora escrevermos o número os restos obtidos, da direita para a esquerda: 57 4 / 35
57 Decimal x Hexa Para converter um número decimal em hexadecimal, utiliza-se o método das divisões sucessivas Divide-se o número decimal por 16. O resultado da divisão segue sendo dividido por 16 até chegar em 0. O resto da divisão por 16 em cada uma das etapas é o número hexadecimal, do dígito menos significativo para o mais significativo 5 / 35
58 Decimal x Hexa =,com resto 15 = 0,com resto Basta agora escrevermos o número os restos obtidos, da direita para a esquerda: 6 / 35
59 Decimal x Hexa =,com resto 15 = 0,com resto Basta agora escrevermos o número os restos obtidos, da direita para a esquerda: F 6 / 35
60 Decimal x Hexa =,com resto 15 = 0,com resto Basta agora escrevermos o número os restos obtidos, da direita para a esquerda: F 6 / 35
61 Hexa/Octal x Binário Basta escrever os dígitos hexadecimais/octais de acordo com seus equivalentes binários Exemplo Hexa-Binário: 1E = = Exemplo Octal-Binário: 53 = = / 35
62 Composição das Aulas/Notas S1: aulas teóricas e aulas de laboratório nas quintas-feiras S: aulas teóricas nas quintas-feiras e aulas de laboratório nas terças-feiras Provas Teóricas: P 1-07/mai e P - 0/jul - Peso de 60% na nota final. 1 Atividade Prática Supervisionada (APS) - Peso de 10% na nota final. Atividades de laboratório - Peso de 30% na nota final. Nota Final = ( 0, 6 P ) 1 + P +(0, 10 APS)+(0, 30 Laboratórios). 8 / 35
63 Critérios para aprovação Nota Final superior a 60%. Frequência maior que 75%. 17 quintas-feiras e 17 terças-feiras. Total de 68 aulas. Aluno que faltar mais que 17 aulas está reprovado. Atividades de laboratório (30% da Nota) deverão ter seu funcionamento demonstrado, além da entrega de breve relatório. Em caso de atraso na entrega, terão seu valor reduzido proporcionalmente, valendo apenas 50% se forem entregues na última data disponível. 9 / 35
64 Critérios para aprovação APS (10% da Nota) será realizada fora de horário de aula, e deverá ser entregue e apresentada no dia 09/jul pela S1 e 07/jul pela S. Não será admitido atraso na entrega da APS, e as equipes que não realizarem a apresentação na data estipulada, automaticamente perderão 10% da sua Nota Final. Prova de recuperação a ser realizada dia 16/jul. Substituirá a prova (P 1 ou P ) na qual o aluno possuir menor nota. Conteúdo compreenderá todos os tópicos do curso. 30 / 35
65 Bibliografia IDOETA, Ivan V.; CAPUANO, Francisco G. Elementos de eletronica digital. 41. ed. rev. e atual. São Paulo: Érica, 01. TOCCI, Ronald J.; WIDMER, Neal S.; MOSS, Gregory L. Sistemas digitais: princípios e aplicações. 8. ed. São Paulo: Prentice-Hall, 003. MALVINO, Albert Paul; LEACH, Donald P. Eletrônica digital: princípios e aplicações. São Paulo: McGraw-Hill, 1988 TAUB, Herbert. Circuitos digitais e microprocessadores. São Paulo: McGraw-Hill, GARCIA, Paulo Alves; MARTINI, José Sidnei Colombo. Eletrônica digital: teoria e laboratório.. ed. São Paulo, SP: Érica, / 35
66 Dados de Contato Dúvidas logo após às aulas. Nos horários de permanência, sempre enviar antes para agendar. Site com o link da disciplina no Moodle: Login Moodle: seu código de aluno precedido da letra a. Senha Moodle: mesma senha do sistema Aluno Código de inscrição na disciplina ET75C para a S1: et75c-s Código de inscrição na disciplina ET75C para a S: et75c-s / 35
67 Lista de Componentes de Laboratório Disponível no Moodle da Disciplina. Não precisa copiar! Providenciar todo o material para próxima semana, quando inciaremos as práticas 33 / 35
68 Exercícios Exercícios para estudo: refazer os realizados em sala de aula, além dos seguintes exercícios do livro Sistemas digitais: princípios e aplicações": 1-1, 1-, 1-3, 1-4 e / 35
69 Próxima Aula: Portas Lógicas! 35 / 35
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