Lógica programável e linguagens de descrição de hardware

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Lógica programável e linguagens de descrição de hardware
Professor(a): Adriano Pereira Da Silva (Mestrado acadêmico)
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corresponde a 100% da média final. Você tem até cinco tentativas para “Enviar” as questões, que são automaticamente corrigidas. Você pode
responder as questões consultando o material de estudos, mas lembre-se de cumprir o prazo estabelecido. Boa prova!
Um dispositivo de lógica programável do tipo FPGA é dotado de células de memória não volátil localizadas externamente ao componente,
que são acessadas via interfaceamento específico. No caso, essas células de memória se interligam ao FPGA também para inicializar o
componente.
Sobre essa modalidade
de célula de memória, ela é vista pelo componente FPGA como se fosse uma
memória específica e bem definida, ou seja, é vista como um slot de memória:
Alternativas:
De acesso aleatório, usado para implementar as rotinas lógicas no
processo de boot do componente FPGA, por meio da ligação de elementos externos
a esse componente.
De acesso aleatório, usado para guardar valores e parâmetros utilizados
no boot do componente FPGA.
Somente para leitura, usado para implementar as rotinas lógicas no
processo de boot do componente FPGA, por meio da ligação de elementos desse
componente.  CORRETO
Somente para leitura, usado para guardar valores e parâmetros utilizados
no boot do componente FPGA.
De acesso aleatório, usado para compilar e rastrear erros que estejam
presentes na lógica armazenada em FPGA.
Código da questão: 75161
Existem vários tipos de PLDs que apresentam os avanços tecnológicos e funcionais dos dispositivos.
PLAs e PALs são diferentes
tipos de PLD. Em termos mais estritos, a principal diferença entre eles reside
no fato de que:
Alternativas:
Dispositivos PAL são mais robustos que dispositivos PLA pelo fato de
implementarem autenticação em dois fatores.
Dispositivos PLA são mais flexíveis que dispositivos PAL pelo fato de
todas as suas matrizes serem programáveis.  CORRETO
Dispositivos PAL são mais velozes que dispositivos PLA pelo fato de
utilizarem portas lógicas sem buffer.
Dispositivos PAL são mais flexíveis que dispositivos PLA pelo fato de
todas as suas matrizes serem programáveis.
Dispositivos PLA são mais velozes que dispositivos PAL pelo fato de
utilizarem portas lógicas sem buffer.
Resolução comentada:
A FPGA conta com a utilização de uma memória de armazenamento permanente, somente para leitura (ROM), de modo a manter
armazenadas as ligações internas da matriz FPGA, permitindo, assim, que a lógica digital estabelecida e programada seja
adequadamente organizada e retida.
Portanto, a
alternativa correta é a que traz como resposta: “Somente para leitura, usado
para implementar as rotinas lógicas no processo de boot do componente FPGA, por
meio da ligação de elementos desse componente".
Resolução comentada:
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Código da questão: 75158
Como resultado da eficiência obtida com o uso do HDL, a maioria dos projetos de circuitos digitais modernos gira em torno dessa
modelagem. A maioria dos projetos começa como um conjunto de requisitos ou um diagrama de arquitetura de alto nível. Estruturas de
controle e decisão são frequentemente prototipadas em aplicativos de fluxograma ou inseridas em um editor de diagrama de estado.
Sobre linguagem de descrição de hardware, analise as afirmativas a seguir e assinale-as com V (verdadeiro) ou F (falso):
(   ) As linguagens de descrição de hardware (HDLs) são ferramentas extremamente importantes para os designers digitais modernos.
(   ) Depois de aprender System Verilog ou VHDL, você poderá especificar sistemas digitais muito mais rápido do que se tivesse que desenhar
os esquemas completos.
( ) O ciclo de depuração também costuma ser muito mais rápido, porque as modificações exigem alterações de código em vez de religação
esquemática tediosa.
(  ) O ciclo de depuração pode ser muito mais longo usando HDLs se você não tiver uma boa ideia do hardware que seu código implica.
Assinale a alternativa
que contenha a sequência correta de V e F:
Alternativas:
V – V – V – V.  CORRETO
F – V – F – F.
V – V – F – V.
F – V – F – V.
V – F – F – V.
Código da questão: 75152
Os circuitos digitais consistem principalmente de transistores interconectados. Projetamos e analisamos esses circuitos com a ajuda de uma
estrutura hierárquica: poderíamos, em teoria, interpretar uma unidade central de processamento (CPU) como um vasto mar de transistores,
mas é muito mais fácil organizar transistores em portas lógicas, portas lógicas em somadores, registradores ou módulos de temporização,
registradores em bancos de memória e assim por diante.
Sobre linguagem de descrição de hardware (HDL), analise as assertivas a seguir e identifique as corretas:
I. Essa estrutura hierárquica nos permite representar efetivamente um circuito digital por meio de diagramas interconectados. Chamamos isso
de esquema.
II. Essa abordagem visual para descrever um circuito digital é intuitiva e torna-se praticável à medida que a complexidade aumenta.
III. Outra maneira de descrever circuitos digitais é usar uma linguagem textual especificamente destinada a capturar, de forma clara e concisa,
as características definidoras do design digital.
São verdadeiras:
Alternativas:
Em termos dos tipos de dispositivos PLD, existem dispositivos Programmable Array Logic (PAL), que possuem uma matriz AND (AND
array) programável e conexões fixas para a matriz OR (OR-array). Existem também os chamados dispositivos Programmable Logic Array
(PLA), dotados de conexões programáveis para ambas as funções lógicas AND e OR.
Assim, dispositivos PLA refletem o tipo mais flexível de PLD.
Resolução comentada:
A alternativa correta é a que traz como resposta: “V – V – V – V”.
HDLs são usados para
simulação e síntese. A simulação lógica é uma maneira poderosa de testar um
sistema em um computador antes de transformá-lo em hardware. Os simuladores
permitem que você verifique os valores dos sinais dentro do seu sistema, os
quais podem ser impossíveis de medir em uma peça física de hardware. A síntese
lógica converte o código HDL em circuitos lógicos digitais.
5)
6)
II, apenas.
I, apenas.
I e III, apenas.  CORRETO
I, II e III.
II e III, apenas.
Código da questão: 75154
O termo FPGA refere-se
a uma tecnologia de implementação de PLDs que se destaca dentre as mais
variadas formas de se implementar circuitos lógicos flexíveis ao usuário. No
que tange aos PLDs e ao uso de FPGA em sua concepção, pode-se afirmar que o
FPGA:
Alternativas:
É dotado de dois subelementos
denominados matrizes de chaveamento e tabelas de consulta, que, juntos,
perfazem o objetivo do FPGA.  CORRETO
É dotado de uma
lógica de implementação que funciona melhor com uso de arrays fixas que emulam
as funções elementares AND e OR.
É dotado de
dispositivos semicondutores de três portas, como transistores, que enfileiram
portas lógicas para a concepção de funções mais complexas.
É dotado de uma
coleção de portas ou de circuitos lógicos predefinidos e mais simples,
dispostos em um arranjo celular.
É dotado de uma
coleção de portas ou de circuitos lógicos mais complexos que contêm as funções
principais (e rígidas) dos circuitos lógicos a serem implementados, mediante o
projeto de circuitos sequenciais.
Código da questão: 75160
Uma descrição VHDL tem uma parte de entidade e uma parte de arquitetura. A parte da entidade define os sinais de entrada e saída para o
dispositivo ou “entidade” sendo projetado, enquanto a parte de arquitetura descreve os comportamentos da entidade.
Sobre os componentes essenciais das ferramentas de hardware, analise as afirmativas a seguir e assinale-as com V (verdadeiro) ou F (falso):
(  ) Semanticamente muito próximo da Verilog.
(  ) Sistema de tipo extensivo para verificação de “tempo de síntese”.
(  ) Apresenta maior sobrecarga sintática.
Resolução comentada:
O Verilog possuitipos de dados muito simples e tudo é definido pela
linguagem Verilog (os usuários não podem definir seus próprios tipos de dados
no Verilog); o VHDL oferece suporte a muitos tipos de dados diferentes,
incluindo tipos de dados VHDL predefinidos e tipos de dados definidos pelo
usuário; pacotes em VHDL são comumente usados para tipos de dados e declaração
de subprogramas. Os subprogramas ou tipos de dados declarados no pacote VHDL
podem ser usados em muitas entidades ou arquiteturas diferentes.
Resolução comentada:
Dispositivos FPGA
baseiam-se em dois elementos, para sua correta implementação: a criação de
tabelas de consulta, em que a tecnologia se baseia para direcionar requisições,
e matrizes de chaveamento, que buscam assegurar um roteamento mais veloz e
coordenado.
7)
8)
Assinale a alternativa
que contenha a sequência correta de V e F:
Alternativas:
V – F – F.
V – V – V.  CORRETO
V – V – F.
F – V – F.
F – V – F.
Código da questão: 75147
Os riscos estão inextricavelmente ligados a qualquer forma de atividade empresarial. Devido ao aumento dos requisitos regulatórios e
legais, as empresas são obrigadas a identificar rapidamente oportunidades e riscos e gerenciar crises profissionalmente. Com uma gestão de
riscos eficaz e eficiente, você, como gestor de riscos, torna-se parte indispensável das atividades corporativas. Apoiada pela gestão sistemática
de crises, a empresa pode ganhar segurança, ser protegida contra danos e sair mais forte de situações desafiadoras.
Sobre a os modelos de Verilog e o VHDL, analise as assertivas a seguir e identifique as corretas:
I. A principal diferença entre Verilog e VHDL é que Verilog é baseado em C, enquanto VHDL é baseado em Ada e Pascal.
II. Tanto o Verilog quanto o VHDL são linguagens de descrição de hardware (HDL).
III. VHDL é uma linguagem mais antiga, enquanto Verilog é a linguagem mais recente.
São verdadeiras:
Alternativas:
I, apenas.
I, II, III.  CORRETO
I, III, apenas.
II, III, apenas.
II, apenas.
Código da questão: 75149
As mais simples são as portas (AND, OR, NOT) feitas com apenas alguns transistores e resistores. Desde meados da década de 1960 esses
circuitos são fabricados em circuitos integrados (chips). Antes disso, eles eram construídos com transistores e resistores separados conectados
em placas de circuito. Hoje você pode comprar chips com, digamos, seis portas NOT ou quatro portas NAND de duas entradas (uma porta
AND seguida de um NOT) por apenas um quarto em seu revendedor local de eletrônicos.
Sobre a aplicação do Circuitos Lógicos, assinale
a alternativa correta.
Resolução comentada:
A alternativa correta é a que traz como resposta: “V – V – V”.
As atribuições de
sinal são apenas uma parte de uma especificação de circuito VHDL. Para definir
completamente um circuito, devemos também especificar suas entradas e saídas.
Resolução comentada:
A afirmativa I é correta, pois Verilog é HDL usado para modelar sistemas
eletrônicos, enquanto VHDL é HDL usado em automação de projeto eletrônico para
descrever sistemas digitais e de sinais mistos, como matrizes de portas
programáveis e circuitos integrados. A afirmativa II está correta, porque
Verilog e VHDL são duas linguagens de descrição de hardware (HDL) que ajudam a
descrever sistemas eletrônicos digitais. A afirmativa III está correta, porque
o Verilog é uma linguagem mais recente que o VHDL, pois o Verilog foi
introduzido em 1984, enquanto o VHDL foi introduzido em 1980.
9)
10)
Alternativas:
Uma porta lógica é um
bloco de construção básico de um circuito analógico.
Nos circuitos, os
valores são representados por um único nível de tensão.
Verdadeiro e 0 são
equivalentes, assim como falso e 1.
Os valores geralmente
são rotulados como verdadeiro e falso, ou i e o.
As portas lógicas têm
entradas e saídas que são valores booleanos.  CORRETO
Código da questão: 75145
São verdadeiras todas as afirmativas a seguir, correspondentes a circuitos
FPGA e CPLD, com exceção de:
Alternativas:
Dispositivos CPLD são dotados de memória permanente, o que faz deles não
recomendados para realizar operações de carga ou inicialização de sistemas.  CORRETO
Dispositivos FPGA são temporários, por conterem células de memória de
acesso aleatório, o que exige sua reconfiguração a cada vez que são
inicializados.
Dispositivos FPGA e CPLD são, a rigor, o mesmo dispositivo.
Dispositivos CPLD são formados por poucos elementos, cada um deles
contendo circuitos relativamente extensos e complexos.
Dispositivos FPGA são formados por muitos elementos, cada um deles
contendo circuitos relativamente compactos e simples.
Código da questão: 75163
A lógica digital, ou booleana, é o conceito fundamental que sustenta todos os sistemas de computador modernos. Simplificando, é o
sistema de regras que nos permite tomar decisões extremamente complicadas com base em perguntas "sim/não" relativamente simples. Leia
e associe as duas colunas conforme os requisitos que compreendem os circuitos combinacionais:
Audiodescrição:
Início da descrição. O quadro é formado por duas colunas e três linhas. A primeira coluna traz três opções: 1. Porta AND; 2. Porta OR; 3. Porta
XOR. A segunda coluna traz também três opções: A. A saída é 1 se AMBAS as entradas forem 1; B. A saída é 1 se PELO MENOS uma entrada
for 1; C. A saída é 1 se APENAS uma entrada for 1. Fim da descrição.
Resolução comentada:
Portões de combinação são duas ou mais portas lógicas discretas em uma única solução lógica. As portas integradas podem ser
conectadas internamente para gerar uma função booleana específica ou podem permanecer independentes. Os dispositivos incluem
opções de entrada tolerantes a sobretensão e opções de saída de dreno aberto para facilitar a interface entre diferentes nós de tensão.
A alternativa correta, portanto, é a que traz
como resposta: “As portas lógicas têm entradas e saídas que são valores
booleanos”.
Resolução comentada:
Dispositivos CPLD
são, por essência, permanentes, o que impede que sejam usados em tarefas de
inicialização de sistemas e carga do sistema operacional, já que eles exigem a
utilização de uma memória volátil.
Assinale a alternativa que
traz a associação correta entre as duas colunas:
Alternativas:
I – A; II – B; III – C.  CORRETO
I – A; II – C; III – B.
I – C; II – A; III – B.
I – B; II – A; III – C.
I – C; II – B; III – A.
Código da questão: 75148
Resolução comentada:
Os circuitos lógicos digitais geralmente são representados usando esses seis símbolos; as entradas estão à esquerda e as saídas à
direita. Embora as entradas possam ser conectadas juntas, as saídas nunca devem ser conectadas umas às outras, apenas a outras
entradas. Uma saída pode ser conectada a várias entradas, no entanto. As descrições acima são adequadas para descrever a
funcionalidade de blocos únicos, mas existe uma ferramenta mais útil disponível: a tabela verdade. As tabelas verdade são gráficos
simples que explicam a saída de um circuito em termos das possíveis entradas para esse circuito.
A correta associação entre as duas colunas é: 1 A – A saída é 1 se AMBAS
as entradas forem 1; 2 B – A saída é 1 se PELO MENOS uma entrada for 1; e 3 C –
A saída é 1 se APENAS uma
entrada for 1.
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