Aula 1 - Introdução - regras - metodologia

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DSD - Concepção e Design de Sistemas Digitais - AT - 3ºP
Prof. Marcos Brehm
Aula 1:
Regras Gerais
Nova metodologia 
Cenas dos próximos capítulos
Regras gerais
As aulas começam as 19h e a presença é obrigatória;
A plataforma AVA é o mecanismo oficial para postagem de avisos, materiais e entregas;
Link do AVA:https://www.eadsesipr.org.br/ead
Haverá um formulário de chamada por aula, a ser respondida até 22:30h. Ao responder a chamada você afirma que teve acesso a todo o material e todas as atividades da disciplina;
Para mensagens urgentes, mandar um WhatsApp: 41 98804 6937;
Regras gerais
Todos os membros da equipe serão solidariamente responsáveis pelas entregas do grupo;
A nota de cada atividade varia de acordo com os critérios determinados pelo professor, e é responsabilidade do aluno ler e seguir as instruções fornecidas;
As atividades entregues com até uma semana de atraso terão 70% do peso original.
As atividades entregues com mais de uma semana de atraso terão 50% do peso original.
As atividades serão recebidas com atraso até o fechamento de cada nota parcial.
Regras gerais
As datas de entrega de cada atividade avaliativa constarão no sistema AVA;
Entregas de arquivos deverão ser realizadas na plataforma AVA por meio de postagem de arquivos em formato PDF;
O aluno com média 7,0 nas duas parciais estará aprovado;
O aluno que ficar com nota entre 4,0 e 6,9 deverá fazer exame final; 
Trabalhos plagiados serão desconsiderados;
Regras gerais
Cronograma das disciplinas:
https://drive.google.com/file/d/10qZoMBo0DyjlsX3YaXYQXElmuHVzf0KA/view
Outros Contatos
Coordenador: MSc. Welder Siena
e-mail: welder.siena@sistemafiep.org.br 
Pedagogia: Fernanda Carolina Hartmann
e-mail: fernanda.hartmann@sistemafiep.org.br 
Nova metodologia
Trabalhos em grupos;
Alunos como protagonistas;
Divisão das aulas por “estações”;
Avaliações por meio de desafios;
A seguir... As estações!
Hands On 1: Introdução à lógica booleana
1 Apresentação do professor, da disciplina, e dos métodos de avaliação. História dos circuitos digitais.
2 Diferenças entre o sinal digital e o sinal analógico, sistemas de numeração (Decimal, Binário, Hexadecimal), e introdução à lógica booleana (AND, OR e NOT). Notações booleanas.
Entrega: Texto sobre o que é um sinal digital, o que é um sinal analógico e o que é linguagem de baixo nível. [PESO: 10% da primeira parcial]
3 Portas lógicas XOR, XNOR, NAND e NOR e respectivos diagramas Ladder. Universalidade de portas.
Entrega: Jogo: Portas lógicas [PESO: 10% da primeira parcial]
Exchange Ideas 1: Combinacionais clássicos
4 Introdução ao LogiSim. Soma binária, circuito somador e outras aplicações clássicas de circuitos combinacionais: MUX, DEMUX, ENCODER.
Entrega: Montagens no LogiSim [PESO: 10% da primeira parcial]
Hands On 2: Projetos de sistemas combinacionais
5 Teorema de Morgan e propriedades booleanas. Redução de circuitos por propriedades booleanas.
Entrega: Exercícios [PESO: 10% da primeira parcial]
6 Mintermos, maxtermos e introdução a mapas de Karnaugh.
Entrega: Desafio 1 [PESO: 15% da primeira parcial]
7 Bits don't care e projetos combinacionais em aplicações contextualizadas
Entrega: Desafio 2 (associado à jornada) [PESO: 20% da primeira parcial]
Next Level 1
8 Projeto: Decodificador binário - display de 7 segmentos
Entrega: Projeto completo simulado [PESO: 25% da primeira parcial]
FIM DA PRIMEIRA PARCIAL
Hands On 3: Elementos de memória
9 Introdução aos circuitos com realimentação: Latches e diagramas de tempo
Entrega: Diagramas de tempo [PESO: 10% da segunda parcial]
10 Latches e Flip-Flops: Qual a diferença?
Entrega: Perguntas [PESO: 10% da segunda parcial]
11 Conversão de Flip-Flops
Entrega: Vídeos explicando como converter um FF [PESO: 10% da segunda parcial]
Exchange Ideas 2: Sequenciais clássicos
12 Registradores, contadores binários síncronos/assíncronos e outros circuitos sequenciais clássicos
Entrega: Montagens no LogiSim [PESO: 10% da segunda parcial]
https://drive.google.com/file/d/1TqxdtPZfBRVyCb07c679u66xginw4aX3/view?usp=sharing
Hands On 4: Projetos de circuitos sequenciais
13 Projetos de circuitos sequenciais : Moore e Mealy
Entrega: Resumo sobre vantagens/desvantagens de cada design [PESO: 10% da segunda parcial]
14 Projetando um circuito sequencial: Simulação
Entrega: Projeto completo simulado [PESO: 10% da segunda parcial]
Next Level 2: Projeto de elevador
15 Apresentação do projeto e do desafio. Início da discussão.
16 Auxílio no projeto.
Uso de todas as ferramentas do semestre!!
Aula 18: Exame final
FIM DA SEGUNDA PARCIAL
Time to Speak: Apresentação das modificações
17 Apresentando os aperfeiçoamentos do sistema
Entrega: Apresentação e relatório [PESO: 40% da segunda parcial]
História da eletrônica Digital
A palavra digital vem do latim digitalis, que significa "relacionado aos dedos".
O sistema numérico binário foi refinado por Gottfried Wilhelm Leibniz (publicado em 1705) e ele também estabeleceu que, usando o sistema binário, os princípios da aritmética e da lógica poderiam ser unidos. 
A lógica digital como a conhecemos foi fruto do cérebro de George Boole em meados do século XIX.
História da eletrônica Digital
George Boole
(Lincoln, 2 de novembro de 1815 — Ballintemple, 8 de dezembro de 1864)
A álgebra de Boole, ou álgebra booleana, é uma estrutura algébrica que esquematiza as operações lógicas, e está presente em todas as partes: desde a programação por trás dos videogames até o código dos aplicativos e programas de computador que usamos.
Durante os últimos 17 anos de sua vida, George Boole estabeleceu o conceito de lógica algébrica em matemática e simplificou o mundo em enunciados básicos que tinham "sim" ou "não" como resposta, usando a aritmética básica nessa tarefa.
"As interpretações respectivas dos símbolos 0 e 1 no sistema de lógica são Nada e Universo", disse o matemático.
Esse conceito, que ele introduziu em 1847 e expandiu sete anos mais tarde, é o que está presente nos programas atuais de informática.
História da eletrônica Digital
Edward Forrest Moore
(November 23, 1925 in Baltimore, Maryland – June 14, 2003 in Madison, Wisconsin)
George H. Mealy
(December 31, 1927 – June 21, 2010 in Scituate, Massachusetts)
Famílias de componentes
Famílias de componentes
As principais famílias de componentes são baseados em CMOS e TTL
Existem diferenças importantes entre as famílias TTL e CMOS. As técnicas para interfacear estes circuitos são uma parte crítica em muitos projetos.
Famílias de componentes
Em eletrônica digital, o fan-out de uma porta lógica é o número de portas de entrada ao qual ela está conectada.
Famílias de componentes
TTL: 
Seu consumo elétrico ser relativamente elevado, por serem construídos com transistores bipolares, que consomem uma boa quantidade de corrente elétrica. As portas TTL possuem uma velocidade de operação limitada por conta desses transistores, o que significa que a transição entre um estado lógico 0 (Desligado / OFF) para um estado lógico 1 (Ligado / ON) leva um certo tempo, denominado Atraso de Propagação, o que pode causar impacto negativo caso haja necessidade de alta velocidade de chaveamento entre os níveis lógicos. No entanto são componentes que não se danificam facilmente.
CMOS:
O consumo elétrico de dispositivos CMOS é muito mais baixo do que o dos dispositivos TTL, por serem baseados em tecnologia FET, estando na faixa de 1 a 2 microampères (1 a 2 uA). Assim, são ideais para uso em dispositivos nos quais o consumo elétrico seja um ponto crítico – tais como dispositivos portáteis, por exemplo. Uma outra vantagem dos dispositivos CMOS é seu baixo tempo de chaveamento, o que significa que a passagem de um nível lógico para outro se dá de forma muito rápida também.
Porém, os circuitos CMOS possuem uma desvantagem que deve ser levada em consideração: eles são danificados com muita facilidade por eletricidade estática. Por isso, devem ser protegidos contra descargas que possam afetar os circuitosonde se encontram, e também ao serem manuseados, pois os circuitos integrados CMOS são muito sensíveis, e podem se danificar até mesmo com um simples contato com as mãos do técnico que os manipula. Usar uma pulseira antiestática é uma boa ideia nesse caso.
Referências
8 blocos de circuitos para interligar as tecnologias TTL e CMOS, com diferenças entre elas
https://eletronicaqui.com/2017/07/ttl-e-cmos/
Famílias Lógicas I
https://www.feg.unesp.br/Home/PaginasPessoais/ProfMarceloWendling/6---familias-logicas-i---ii.pdf
Portas Lógicas e Tecnologias TTL e CMOS
http://www.bosontreinamentos.com.br/eletronica/eletronica-digital/o-que-sao-portas-logicas/
CI's das família TTL e CMOS
https://www.muriloleal.com.br/visao/repositorio/centec/clc//Aula%2004%20-%20CIs%20TTL%20e%20CMOS.pdf
Como matemático inventou há mais de 150 anos a fórmula das buscas no Google
http://g1.globo.com/tecnologia/noticia/2015/11/como-matematico-inventou-ha-mais-de-150-anos-a-formula-das-buscas-no-google.html