SISTEMAS DIGITAIS - ATIVIDADE 4 (A4)

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Curso SISTEMAS DIGITAIS 
Teste ATIVIDADE 4 (A4) 
Iniciado AJUDE – SIGA, CURTA, SALVE O TRABALHO, OBRIGADO 
Enviado 17/04/22 15:50 
Status Completada 
Resultado da tentativa 10 em 10 pontos 
Tempo decorrido 
 
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• Pergunta 1 
 
Em diversas situações, surge a necessidade de se alternar entre as contagens 
crescentes e as decrescentes. Um exemplo é a implementação de um gerador de 
ondas do tipo triangular. Em outras situações, por questão de economia (de custos e 
de espaço utilizado), um único circuito integrado já integra as duas funcionalidades, 
mas, para tanto, deve existir um pino cuja função é permitir ao usuário/desenvolvedor 
optar pela contagem crescente ou pela decrescente. Assim, por exemplo, quando esse 
pino (UP/DOWN) estiver no nível lógico “0”, a contagem será crescente; caso contrário 
(valor lógico “1”), a contagem será realizada de forma decrescente. 
Para essa questão, analise as afirmativas a seguir. 
I. Para permitir a troca da funcionalidade do contador, pode ser inserido um MUX na 
entrada do clock dos flip-flops, selecionando a saída Q ou a saída ~Q do flip-
flop anterior. O bit de seleção do MUX será o próprio pino “UP/DOWN”. 
II. Para permitir uma contagem crescente ou decrescente, basta conectar as saídas Q 
e ~Q às entradas de uma porta “OR”. A saída da porta “OR” corresponderá a um bit da 
palavra de saída do contador. 
III. Para permitir a troca da funcionalidade do contador, pode ser inserido um MUX 
para a obtenção da saída da contagem. Esse MUX receberá como entradas a saída Q 
ou a saída ~Q do flip-flop. O bit de seleção do MUX será o próprio pino “UP/DOWN”. 
IV. Para permitir a troca da funcionalidade, basta conectar as saídas Q e ~Q às 
entradas de uma porta “AND”. A saída da porta “AND” corresponderá a um bit da 
palavra de saída do contador. 
Agora, assinale a alternativa que traz apenas a(s) afirmativa(s) correta(s). 
 
 
 
• Pergunta 2 
 
Na informática, adota-se o formato binário de representação numérica devido aos 
possíveis estados de um bit: 0 ou 1. Porém, dentro da representação binária, 
podemos encontrar vários formatos, dentre os quais destacamos as representações 
Gray, Johnson e o “2 entre 5”. Particularmente em relação ao código Gray, podemos 
mencionar que sua principal característica consiste na variação de apenas 1 bit de 
seus valores entre as linhas subsequentes. Para essa questão, implemente um 
contador Gray de 3 bits, utilizando um contador síncrono. Manipulando 3 bits (“A”, “B” 
e “C”), a contagem será: 000, 001, 011, 010, 110, 111, 101, 100. 
Assinale a alternativa que contém os valores dos terminais “J” e “K” correspondentes 
ao bit menos significativo (bit “C” - bit mais à direita). 
 
 
 
• Pergunta 3 
Contadores binários podem ser classificados em contadores binários assíncronos e 
contadores binários síncronos. Nos circuitos assíncronos, o sinal de clock não é 
uniforme a todos os flip-flops envolvidos, como em um contador síncrono. Isso faz com 
que não sejam possíveis contagens não lineares. Por sua vez, como o sinal de clock é 
único nos contadores síncronos, podemos implementar contagens não lineares. Para 
tanto, circuitos combinacionais para gerar os valores a serem atribuídos aos terminais 
“J” e “K” devem ser implementados. 
Suponha que seja necessária a implementação de um contador cuja contagem 
consiste em: 0 → 5 → 2 → 4 → 6. Na ocorrência de alguma falha do circuito, levando 
o valor corrente para 1, 3 ou 7, deve-se fazer com que o valor volte a ser 0 no próximo 
pulso de clock. Atribuindo as identificações “A” (bit mais significativo), “B” e “C” (bit 
menos significativo), construa o contador binário síncrono que atenda à especificação 
da contagem apresentada. 
Assinale a alternativa que contém as expressões combinacionais relativas aos 
terminais “J” e “K” do bit mais significativo (bit “A”): 
 
 
 
 
• Pergunta 4 
• Suponha que você tem que implementar um circuito para controlar o acendimento 
dos LEDs de um giroflex de uma viatura oficial (como um carro de polícia, uma 
ambulância ou um veículo do corpo de bombeiros). Assim, projete um circuito 
para controlar o conjunto de LED S, de modo que se tenha a sequência de 
acendimentos a seguir: 
 
 
• Fonte: Elaborada pelo autor, 2019. 
• 
 
Na figura acima, temos, inicialmente, apenas os LEDs das extremidades acesos 
e os demais apagados. Sabendo-se que esse projeto pode ser desenvolvido com 
contadores síncronos, para essa questão, desenvolva as expressões relativas 
aos terminais “J” e “K” do primeiro LED (o LED mais à esquerda). Lembrando que 
os dois lados são simétricos, ou seja, temos dois conjuntos simétricos de quatro 
LEDs cada. Assim, o acendimento do último LED corresponderá ao acendimento 
do primeiro, o penúltimo corresponde ao segundo e assim por diante. Suponha 
que os LEDs sejam denominados “A”, “B”, “C” e “D” e associados à saída “Q” 
do flip-flop correspondente do contador síncrono. Imagine que o circuito já é 
iniciado no estado correspondente à primeira linha da figura. 
Assinale a alternativa que contém as expressões de “J” e “K” do LED mais à 
esquerda do giroflex apresentado. 
 
 
 
 
• Pergunta 5 
 
Contadores binários são circuitos capazes de oferecer, em sua saída, uma sequência 
numérica. Essa contagem pode ser linear (números subsequentes: crescentes ou 
decrescentes) caso o contador a ser implementado seja assíncrono ou síncrono ou, 
ainda, pode ser não linear, caso seja implementado um contador síncrono. Uma das 
aplicações mais naturais dos contadores consiste na construção de relógios e 
cronômetros. 
Suponha que você necessite implementar um cronômetro. Para tanto, esse 
cronômetro deve possuir dois botões: o de reiniciação (para zerar o valor da 
contagem) e o de “pausa / recomeço”. Este último, quando pressionado (quando a 
contagem estiver em curso), faz com que a contagem seja interrompida, e, ao ser 
pressionado novamente, faz com que a contagem seja retomada. 
Analise as afirmativas a seguir. 
I. O botão de reiniciação servirá para jogar um pulso de reset ao contador, e também a 
um flip-flop “JK”, cuja função é sinalizar o botão “pausa / recomeço”. 
II. O botão de reiniciação servirá para introduzir o valor lógico “0” em várias portas 
“AND”, sendo que cada uma delas terá uma entrada conectada ao botão de 
reiniciação e outra conectada à saída “Q” do flip-flop correspondente. Assim, a saída 
do cronômetro estará valendo “0”. 
III. O botão “pausa / recomeço” tem a função de jogar um pulso ao clock de um flip-
flop “JK”. A saída desse flip-flop estará conectada à entrada de uma porta “AND”, cuja 
entrada estará ligada ao clock do circuito (que produzirá a frequência de contagem do 
cronômetro). A saída dessa porta “AND” será conectada à entrada do clock do 
contador. 
IV. O botão “pausa / recomeço” tem a função de jogar o valor lógico “1” ao terminal “J” 
de um flip-flop “JK”. Nesse caso, o terminal “K” estará permanentemente conectado ao 
“terra” (GND) do circuito. A saída desse flip-flop estará conectada à entrada de uma 
porta “AND”, cuja entrada estará ligada ao clock do circuito (que produzirá a 
frequência de contagem do cronômetro). A saída dessa porta “AND” será conectada à 
entrada de clock do contador. 
Agora, assinale a alternativa que traz apenas a(s) afirmativa(s) correta(s). 
 
 
 
• Pergunta 6 
Contadores assíncronos podem estar presentes em várias aplicações práticas. 
Imagine que há a necessidade de se implementar um circuito para informar ao usuário 
a quantidade de batidas de seu coração por minuto. Esse circuito deve atualizar 
o display somente após o final de cada minuto, ou seja, ao final de cada minuto, a 
contagem deverá ser reiniciada para que, após o próximo minuto, o valor 
do display possa ser atualizado com a nova marcação. 
Para a implementação do circuito, suponha que você possui os seguintes 
componentes: 
I. Transdutor pressão-elétrico: esse componente transforma umavariação de pressão 
em um sinal elétrico. No nosso caso, será acoplado junto ao corpo do usuário para 
que, a cada batimento do coração, ele forneça um pulso (sinal já condicionado), ou 
seja, os níveis de tensão e de corrente já se encontram calibrados para a pronta 
utilização no circuito a ser implementado. 
II. Oscilador com pulso a cada minuto: esse circuito emitirá um pulso a cada minuto. 
III. Registrador: esse componente é capaz de armazenar uma palavra de N bits. 
Suponha que a quantidade N de bits seja suficiente para a sua aplicação. 
IV. Contador assíncrono de N bits. Suponha que a quantidade N de bits seja suficiente 
para a sua aplicação. Esse contador apresenta um pino de “ reset”, quando 
referenciado com “1”, o valor da contagem é reiniciado com “0”. 
V. Decodificadores e display de 7 segmentos. A quantidade de decodificadores 
e displays disponíveis são suficientes para exibir um número de três dígitos. 
VI. Portas lógicas diversas. 
Agora, faça a relação entre os componentes de modo que as interconexões permitam 
a implementação do circuito de monitoramento de batimentos cardíacos. 
 
 
• Pergunta 7 
Um relógio digital pode ser implementado utilizando-se um conjunto de contadores 
assíncronos. Cada contador fica incumbido por um dígito do relógio, por exemplo, 
unidade e dezena dos segundos, unidade e dezena dos minutos e unidade e dezena 
das horas. Imagine que você tem a necessidade de implementar um relógio digital 
cujas horas variam de 00 até 23. 
Analise as proposições a seguir. 
I. O clock para as unidades das horas é proveniente do sinal de reset do módulo 
responsável pela contagem da dezena dos minutos. E o clock para as dezenas nas 
horas é proveniente do sinal de reset do contador relacionado à unidade das horas. 
II. O clock para as unidades das horas é proveniente do sinal de reset do módulo 
responsável pela contagem da dezena dos horas. E o clock para as dezenas nas 
horas é proveniente do sinal de reset do contador relacionado à dezena das horas. 
III. Para o sinal de reset do contador relativo à unidade das horas, deverão ser 
testadas duas situações: caso a dezena das horas tiver os valores 0 ou 1, o reset da 
unidade deve ocorrer após o valor 9. Caso contrário, o reset da unidade das horas 
deverá ser acionado no momento 3. 
IV. Para o sinal de reset do contador relativo à unidade das horas, deverão ser 
testadas duas situações: caso a dezena das horas tiver os valores 0 ou 1, o reset da 
unidade deve ocorrer após o valor 9. Caso contrário, o reset da unidade das horas 
deverá ser acionado no momento 4. 
Agora, assinale a alternativa que traz apenas a(s) afirmativa(s) correta(s). 
 
 
• Pergunta 8 
Dentro dos circuitos lógicos sequenciais, podemos encontrar os contadores 
assíncronos. Contadores assíncronos são circuitos capazes de realizar uma contagem 
crescente ou decrescente em que a variação dos valores de contagem é realizada 
mediante o pulso de um sinal de clock. Sua implementação poderá ser realizada pela 
utilização de flip-flops tipo “JK” ou flip-flops tipo “T”. Analise as afirmativas a seguir e 
assinale com “V” as verdadeiras e com “F” a(s) falsa(s). 
( ) Contadores assíncronos permitem apenas contagens em que os elementos 
contados são subsequentes, ou seja, o novo valor representa o acréscimo ou 
decréscimo de uma unidade a cada pulso de clock. 
( ) Contadores assíncronos podem apresentar valores errôneos transientes de 
contagem, que duram enquanto as transições dos sinais de clock estiverem sendo 
realizadas. 
( ) Contadores assíncronos possuem a implementação mais complexa em relação aos 
contadores síncronos. 
( ) Para realizar a contagem decrescente, basta usar a lógica positiva para o sinal 
do clock. 
Agora, assinale a alternativa com a sequência correta. 
 
 
 
• Pergunta 9 
Na matemática, podemos realizar multiplicações utilizando somas sucessivas. Por 
exemplo 4*3 = 4 + 4 + 4 = 12. Para essa questão, imagine que você tenha a 
necessidade de implementar um circuito capaz de realizar multiplicação de dois 
números (“A” e “B”) de 3 bits cada - em que “A” denota o multiplicando e “B” o 
multiplicador. Porém, infelizmente, você não tem, em sua bancada, circuitos ou 
componentes que fazem, especificamente, a operação de multiplicação. 
Para essa questão, analise as afirmativas a seguir. 
I. Para realizar uma operação de multiplicação com somas sucessivas, temos que ter 
um circuito somador (“S”), um registrador (“R”), um circuito contador (“C”) e uma porta 
“AND”. As entradas de “S” são o multiplicando e a saída de “R”. O registrador “R” 
recebe a saída de “S” e, como clock, a saída da porta “AND”. A porta “AND” recebe 
como entradas o sinal de clock e a indicação se o contador “C” realizou a contagem 
até atingir o valor do multiplicador, tendo iniciado com o valor “0”. 
II. Para saber se o contador de passos realizou o número de iterações equivalente ao 
multiplicador, basta associar, por meio de uma porta “XNOR”, cada bit do contador 
com cada bit do multiplicador. Todas as saídas das portas “XNOR” serão conectadas 
às entradas de uma porta “OR”. 
III. Quando o contador de passos finalizar a sua contagem, deve-se bloquear 
o clock do registrador e o seu próprio clock por meio, por exemplo, de portas “AND”. 
Esse mesmo sinal servirá para indicar que a operação de multiplicação por meio das 
somas sucessivas foi finalizada. 
IV. Para realizar uma operação de multiplicação com somas sucessivas, temos que ter 
um circuito somador (“S”), um registrador de deslocamento (“R”), um circuito contador 
(“C”) e uma porta “AND”. As entradas de “S” são o multiplicando e a saída de “R”. O 
registrador “R” recebe a saída de “S” e, como clock, a saída da porta “AND”. A porta 
“AND” recebe como entradas o sinal de clock e a indicação se o contador “C” realizou 
a contagem até atingir o valor do multiplicador, tendo iniciado com o valor “0”. A cada 
pulso de clock, o registrador também fará um deslocamento para a esquerda. 
Agora, assinale a alternativa que traz apenas a(s) afirmativa(s) correta(s). 
 
 
 
• Pergunta 10 
Em diversas situações, surge a necessidade de utilizarmos circuitos contadores. Por 
exemplo, nas análises clínicas, temos os contadores, para que sejam levantadas 
quantidades de microrganismos; no controle de acesso a um show, temos que verificar 
quantas pessoas estão presentes; e no computador, quantos ticks de clock foram 
efetuados. Para tanto, existem os circuitos contadores binários assíncronos e os 
circuitos contadores síncronos. 
Analise as afirmativas a seguir e assinale com “V” as verdadeiras e com “F” a(s) 
falsa(s). 
( ) Contadores síncronos são implementados somente com flip-flops tipo “T”. 
( ) Contadores síncronos permitem uma contagem não linear. Porém, para se 
conseguir tal característica, deve-se criar lógicas combinacionais para cada entrada “J” 
e “K” dos flip-flops envolvidos. 
( ) Dá-se o nome de contadores síncronos, pois todos os flip-flops recebem o mesmo 
sinal de clock, simultaneamente. 
( ) Com os contadores síncronos, evita-se o problema de ruídos que poderiam ocorrer 
nos contadores assíncronos. 
Agora, assinale a alternativa com a sequência correta.