SÉRIE DE PROBLEMAS: CIRCUITOS SEQUENCIAIS SÍNCRONOS

Transcrição

1 A 1) Analise o circuito da Fig. 1 e descreva o seu funcionamento. Fig. 1 2) Analise o circuito da Fig. 2 e descreva o seu funcionamento. Fig. 2 3) Analise o circuito da Fig. 3 e descreva o seu funcionamento. Fig. 3 4) Analise o circuito da Fig. 4 e descreva o seu funcionamento. Fig. 4 1/5

2 B 1) a) Desenhe um diagrama de estados (ou um fluxograma) para um circuito sequencial síncrono, tipo Mealy, cuja saída seja 1, quando detectar na sua entrada a sequência de bits Admite-se sobreposição de sequências. b) Repita a alínea anterior supondo que se pretende um circuito tipo Moore. 2) a) Desenhe um diagrama de estados (ou um fluxograma) para um circuito sequencial síncrono, tipo Mealy, cuja saída seja 1, quando detectar na sua entrada alguma das sequências 1011 ou b) Converta o diagrama que encontrou na alínea anterior, supondo que se pretende uma máquina tipo Moore. 3) a) Desenhe um diagrama de estados (ou um fluxograma) para um circuito sequencial síncrono, tipo Mealy, que funcione como um detector de paridade. A saída deve, em cada momento, ser 0, se a paridade for par, ou 1, se a paridade for ímpar. b) Repita a alínea anterior, considerando agora que se trata de um circuito tipo Moore. c) Desenhe um diagrama temporal, em que se possam comparar as saídas dos dois circuitos. 4) Desenhe um diagrama de estados (ou um fluxograma) para um circuito sequencial síncrono, tipo Mealy, que detecte palavras de quatro bits que não pertençam ao código BCD As palavras entram em série, começando pelo bit de maior peso (MSB). O circuito tem uma entrada e uma saída, que deverá ser 1, logo que se detecte uma palavra que não pertença ao código BCD Se a palavra pertencer, ou se ainda não se souber se pertence ou não ao código BCD 8421, a saída deverá permanecer em 0. 5) Desenhe um diagrama de estados (ou um fluxograma) para um circuito sequencial síncrono com duas entradas X e Y, por onde surgem os bits de dois números binários puros a serem comparados. Os bits de menor peso (LSB) aparecem em primeiro lugar. A saída deve indicar, em cada momento, qual dos dois números binários é maior, ou se são iguais. 6) Desenhe um diagrama de estados (ou um fluxograma) para um circuito sequencial síncrono, tipo Mealy, cuja saída repete a sequência da entrada, com dois períodos de atraso. As saídas correspondentes aos dois primeiros bits devem ser 0. 7) a) Desenhe um diagrama de estados (ou um fluxograma) para um circuito sequencial síncrono, tipo Mealy, que some a constante 2 em binário, a um número de três bits, ficando preparado para repetir a operação sucessivamente com outros números entrados. Caso haja transporte despreze-o. Entram primeiro os bits de menor peso do número. b) Transforme o diagrama de estados (ou o fluxograma) que encontrou na alínea anterior, supondo que se pretende um circuito tipo Moore. 2/5

3 8) a) Desenhe um diagrama de estados (ou um fluxograma) para um circuito sequencial síncrono, tipo Mealy, cuja função é gerar um bit de paridade que torne ímpar a paridade de todas as palavras analisadas. As mensagens têm comprimento 3, mas o circuito recebe quatro impulsos de relógio para analisar cada palavra, entrando primeiro os três bits da palavra, e em quarto lugar um bit que apenas promove a geração da paridade. b) Repita a alínea a), considerando agora uma máquina tipo Moore. 9) Desenhe um diagrama de estados (ou um fluxograma) para um circuito sequencial síncrono, tipo Mealy, que aceite palavras de quatro bits na sua entrada, e funcione como um detector de paridade. A saída apenas deverá ser especificada quando chegar o quarto bit, devendo ser 0 se a paridade for par, ou 1 se a paridade for ímpar. Ao fim de quatro impulsos de relógio, o circuito deve ficar reiniciado, preparado para detectar nova palavra. 10) Desenhe um diagrama de estados (ou um fluxograma) para um circuito sequencial síncrono, tipo Mealy, que receba à entrada uma qualquer palavra em código BCD X-3, e cuja saída só dá 1, se a palavra entrada for inferior a 4 ou superior a 7. Na entrada aparece primeiro o MSB, e a saída correspondente aos três primeiros bits entrados não deve ser especificada. 11) Desenhe um diagrama de estados (ou um fluxograma) para um circuito sequencial síncrono, tipo Mealy, que funcione como um detonador: - Enquanto não for activado, variável de entrada X=0, não se passa nada, Z=0; - Quando for activado, X=1, então haverá uma espera de quatro períodos, detonando em seguida, Z=1. 12) Um objecto telecomandado tem uma gama de dez velocidades diferentes, podendo mover-se num de quatro meios distintos; as características dos meios são transmitidas para o objecto e codificadas em dois bits através de um transdutor. O objecto deve atingir uma determinada velocidade conforme o meio: MEIO A B C D VELOCIDADE No meio D, a velocidade pode ser qualquer, devendo manter-se tal como está (excepto para as velocidades 9 e 10, em que a velocidade pode ser estabilizada na velocidade 8). Parte-se do princípio de que a velocidade só pode mudar por escalões (um por cada impulso de relógio), dispondo para isso de um gerador de impulsos de relógio. No meio A, no entanto, a velocidade pode mudar dois escalões de uma vez só. Desenhe um diagrama de estados (ou um fluxograma) para o controlador de velocidades pedido. 3/5

4 C 1) Minimize as seguintes tabelas de estados. E.S./Z 0 1 X E.S./Z 0 1 X E.S./Z 0 1 X A A/0 B/0 A A/0 D/0 A B/0 C/1 B H/1 C/0 B E/0 C/0 B A/1 E/0 C E/0 B/0 C D/1 A/0 C F/1 C/0 D C/1 D/0 D F/1 A/1 D D/0 C/1 E C/1 E/0 E E/0 C/0 E A/1 B/0 F F/1 G/1 F E/0 D/1 F B/0 D/1 G B/0 F/0 E.A. a) E.A. b) H H/1 C/0 E.A. c) X E.S./Z 0 1 X E.S./Z Y A E/0 D/0 A D/0 D/0 F/0 A/0 B A/1 F/0 B C/1 D/0 E/1 F/0 C C/0 A/1 C C/1 D/0 E/1 A/0 D B/0 A/0 D D/0 B/0 A/0 F/0 E D/1 C/0 E C/1 F/0 E/1 A/0 F C/0 D/1 F D/0 D/0 A/0 F/0 G H/1 G/1 G G/0 G/0 A/0 A/0 H C/1 B/1 H B/1 D/0 E/1 A/0 E.A. d) E.A. e) 2) Encontre codificações para os estados das tabelas que minimizou nas alíneas anteriores, utilizando as regras práticas estudadas nas aulas. D Implemente os circuitos descritos no grupo B, utilizando: i) Flip-flops tipo D. ii) Flip-flops tipo RS. iii) Flip-flops tipo JK. iv) Flip-flops tipo T. 4/5

5 v) Flip-flops hipotéticos tipo AB: Fig. 5 vi) Flip-flops hipotéticos tipo GH, cuja tabela de verdade é a seguinte: G H Q' Q 1 1 Q vii) Flip-flops hipotéticos tipo UV, cuja equação característica é Q' = U V Q. E Reduza as seguintes tabelas de estados/saídas, correspondentes a circuitos sequenciais síncronos incompletamente especificados. E.S./Z 0 1 X E.S./Z 0 1 X E.S./Z 0 1 X A B/- E/ A -/0 B/0 A C/1 D/- B B/1 E/ B A/1 D/- B C/- C/- C F/0 C/ C D/- E/1 C B/0 D/- D B/1 A/ D -/0 B/- D A/0 E/- E C/0 C/ E C/0 E/1 E B/- E/- F C/- C/ E.A. b) E.A. c) E.A. a) X X E.S./Z Y E.S./Z Y A A/0 E/1 A/0 C/- A D/- -/- E/- A/1 B B/0 C/0 C/- C/- B D/- B/1 E/- -/- C C/0 B/- A/1 C/- C D/- -/- E/- C/0 D D/0 E/- E/0 A/- D D/0 B/1 E/- A/- E E/0 B/- A/- D/- E -/- B/- E/0 C/0 E.A. d) E.A. e) 5/5