UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA. Campus de Guaratinguetá Colégio Técnico Industrial de Guaratinguetá Professor Carlos Augusto Patrício Amorim
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1 unesp UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA Campus de Guaratinguetá Colégio Técnico Industrial de Guaratinguetá Professor Carlos Augusto Patrício Amorim 1 Atividades de Recuperação Final Sistemas Digitais II Prof. Marcelo Wendling Exercícios (1) Sobre o primeiro bimestre, responda às seguintes questões: a. Quais são os dois tipos reconhecimento de entradas de clock que um FF possui? b. Qual a diferença entra a operação de uma entrada síncrona e a de uma entrada assíncrona? c. Um flip-flop X-Y, disparado por transição negativa, possui a seguinte tabela de transição: clk Q n Q n+1 X Y a partir desse flip-flop implemente: (1) um flip-flop tipo D, disparado por transição positiva e (2) com o flip-flop do item (1), implemente um registrador ESSP de 2 bits com reset inicial em 0 h. d. A partir do circuito abaixo, determine: A tabela verdade (X / Y / Qa / Qf) e a tabela reduzida (X / Y / Q) do flip-flop; Reescreva o circuito e insira nele a entrada clock, ativada por transição negativa, para isso faça as modificações necessárias, como inserção de portas por exemplo. Observação: o circuito deve ser construído da maneira mais simples possível.
2 2 (2) Sobre o segundo bimestre, responda às seguintes questões: a. Implemente um contado assíncrono crescente/decrescente com uma variável X de controle ( X = 0 crescente) de 3 bits, com reset inicial em 7 h. b. Implemente um contador assíncrono no módulo 6 com reset inicial; c. Implemente um contador assíncrono decrescente de 3 h à A h ; d. Implemente um sistema digital que identifique que as seqüências 1011 ou 101 ocorreram no sinal de entrada. Quando qualquer uma das seqüências ocorre, tem-se Z = 1. Use metodologia de projeto MOORE e flip-flop s tipo T para implementar esse sistema. Considere codificação: S0=0000, S1=0001, S2=0010, S3=0011 e. Implemente um flip-flop tipo JK a partir de um flip-flop tipo D utilizando metodologia Moore. f. Projete um sistema seqüencial capaz produzir uma saída Z = 1 toda vez que um único 0 e pelo menos dois 1 s ocorrerem na entrada independente da ordem de ocorrência. Use flipflops tipo T na implementação da rede, e a metodologia MOORE de projeto. A rede não deve ser re-inicializada após a saída ser Z = 1. Todas as etapas do projeto devem ser apresentadas. Obs: considere os estados com valores binários crescentes, como S0=000, S1=001, S2= g. Julgue as afirmativas abaixo como verdadeiras ou falsas e justifique: Afirmativas Um contador de módulo 7, que utiliza 3 flip-flops, é também um divisor de frequência por 8, pois 2 3 = 8. Um contador assíncrono pode ser utilizado como um divisor de frequência, um contador síncrono não. O circuito abaixo é um contador assíncrono decrescente: Um decodificador BCD 8421 para display de 7 segmentos catodo comum deve possuir suas saídas em nível zero quando deseja-se ativar o segmento correspondente no display, visto que a alimentação desse display é de + 5 V.
3 3 O sistema de Reset Inicial, circuito RC, pode ser utilizado em todas estruturas de circuitos sequenciais, como contadores assíncronos, síncronos e FSM. É obrigatória a utilização de transição negativa quando tratamos de sistemas síncronos. A escolha do tipo de flip-flop na implementação de um sistema síncrono interfere diretamente na complexidade das equações lógicas a serem implementadas no sistema. No diagrama de estados de uma FSM, o número de flechas que saem de um estado é igual à 2 n, onde n equivale ao número de entradas do sistema. O diagrama de estados abaixo representa um sistema detector de recebimento de pelo menos um 0 e um 1, independente da ordem de ocorrência: (3) Sobre o terceiro bimestre, responda às seguintes questões: a. Um conversor D/A de 10 bits tem um tamanho de degrau de 10 [mv]. Determine a tensão de saída de fundo de escala (tensão máxima de saída) e a resolução percentual (degrau / fundo de escala)*100%. b. Elabore um conversor D/A, utilizando AmpOp, com as seguintes características: Nível 1 = 5V, Nível 0 = 0V, Alimentação de ± 25 [V], R O = 2,2 [kω] e VFS = 20 [V] para entradas de 4 bits. c. Um conversor D/A de cinco bits produz V OUT = 0,3 [V] para uma entrada digital de Determine o valor de V OUT para uma entrada de d. Qual a maior saída de tensão de um conversor D/A de oito bits que produz 1,0 [V] para uma entrada digital de ?
4 4 e. Implemente um conversor D/A com amplificador operacional e rede R-2R para, a partir da entrada binária no código BCD8421, fornecer à saída o nível analógico correspondente. Adote como nível lógico alto de entrada o valor de 5 [V] e que este conversor possui VFS = 9 [V]. Desenhe o circuito. f. Considere a figura ao lado como sendo a pinagem de um ADC fictício e, a partir dela, responda: i. Qual a influência da entrada clock na conversão análoga-digital do CI? ii. Qual a função dos pinos Vi(+) e Vi(-), OE, START e EOC? Indique se cada um deles é entrada ou saída do ADC. iii. Sabendo que se possui um potencial elétrico de 10 [V] entre os pinos 4 e 5 do circuito integrado, qual a faixa de valores que poderão estar presentes entre os pinos 1 e 2 se em sua saída obteve-se 1A h? Utilize 3 casas decimais. (4) Sobre o quarto bimestre, responda às questões: a. Defina, de acordo com as características de classificação básica, as memórias: i. PROM ii. UVPROM iii. E 2 PROM iv. RAM b. Projetar um circuito, utilizando uma memória ROM, que produza a forma de onda abaixo. Especificar todos os componentes utilizados, além de fazer o mapeamento da memória integrada ao sistema.
5 Vout 5 t Dados: Escala utilizada: 0,3 [V] / 1 [ms] Utilizar conversor A/D R-2R, com R O = 4,7 [kω]. c. Projetar um circuito lógico utilizando uma memória ROM, que produza o sinal periódico abaixo. Especifique e implemente todo o sistema necessário para a geração dessa forma de onda, assim como o mapa da memória utilizada, buscando o menor hardware possível, sabendo que cada estado da saída deve permanecer durante 10 [ms]. out d. Projete todo o sistema, utilizando uma memória ROM e contador assíncrono, que produza a forma de onda periódica a seguir Dados: Escala utilizada: 0,4 [V]/ 1 [ms]; Utilizar conversor D/A R-2R, com R O = 2,7 [kω] e V CC = 6 [V].
6 Vout 6 t
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