Simulação de Circuito no Quartus II

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ATIVIDADE 
 
1. Construa, no Quartus II, o circuito abaixo e faça a simulação para os 
pinos de entrada configurados em: A=0, B=1, C=0, D=0 e E=1 
 
 
RESPOSTA: 
A Figura 1 é uma captura de tela do circuito desenhado no Quartu II, 
conforme instruções. 
 
Figura 1. Circuito lógico. 
 
 
 
 
Após o desenho do circuito, foi feita a compilação. O resultado da 
compilação está representado na Figura 2. 
 
 
Figura 2. Resultado da compilação. 
 
Em seguida, foi feita a simulação do circuito e a saída obtida está 
conforme a Figura 3, na qual o último dígito representa o estado da saída F. 
Como podemos verificar, este é o resultado esperado para a saída 
correspondente aos estados definidos no enunciado para as entradas. 
 
Figura 3. Resultado da simulação apresentando os estados lógicos das 
entradas e da saída. 
 
2. Utilizando o CI 7474 construa um contador síncrono, crescente, 
módulo 5 e obtenha as formas de onda das saídas. 
 
Solução 
Primeiramente, é necessário construir a tabela da verdade que 
relaciona os estados das entradas e das saídas dos flip-flops tipo D. A 
cada descida no sinal do clock, o estado das entradas é transferido para 
as saídas não invertidas dos flip-flops. Assim, antes de cada descida de 
clock, é necessário que o estado anterior corresponda à saída desejada, 
ou seja, se iniciarmos com as três saídas em nível zero (Q2 = 0, Q1=0 e 
Q0 = 0), as entradas devem se configurar no estado 001 (D2=0, D1 = 0, 
D0 = 1), pois nas descida do sinal de clock o contador deve apresentar 
como saída o número um em binário (001). Que, por sua vez, deve 
configurar as entradas para o estado (010), que será o próximo estado 
na próxima descida do sinal de clock, e assim sucessivamente, contando 
de 0 a 4 em binário, pois se trata de um contador síncrono de módulo 5. 
A TABELA 1 é a tabela da verdade para o problema proposto. 
 
TABELA 1. Tabela da verdade para o contador síncrono de módulo 5. 
Estado anterior Entradas Estado final 
𝑸𝒂𝟐 𝑸𝒂𝟏 𝑸𝒂𝟎 𝑫𝟐 𝑫𝟏 𝑫𝟎 𝑸𝒇𝟐 𝑸𝒇𝟏 𝑸𝒇𝟎 
0 0 0 0 0 1 0 0 1 
0 0 1 0 1 0 0 1 0 
0 1 0 0 1 1 0 1 1 
0 1 1 1 0 0 1 0 0 
1 0 0 0 0 0 0 0 0 
1 0 1 0 0 0 0 0 0 
1 1 0 0 0 0 0 0 0 
1 1 1 0 0 0 0 0 0 
Fonte: Autoria própria. 
 
 Percebemos que, ao chegar ao número 4 na contagem, o 
contador é reiniciado. A tabela da verdade também mostra que, se o 
contador for iniciado com qualquer estado a partir do 4, também é 
reiniciado, pois volta para o estado (000). Assim, é esperado que o 
circuito forneça a contagem de 0 a 4 de maneira sucessiva. 
Ao escrever as funções booleanas (usando soma de produtos) para as 
entradas 𝐷2, 𝐷1 e 𝐷0, encontramos, após simplificação: 
 
𝐷2 = 𝑄2
̅̅̅̅ 𝑄1 𝑄0 
𝐷1 = 𝑄2
̅̅̅̅ 𝑄1
̅̅ ̅ 𝑄0 + 𝑄2
̅̅̅̅ 𝑄1𝑄0
̅̅̅̅ 
𝐷0 = 𝑄2
̅̅̅̅ 𝑄0
̅̅̅̅ 
 
 Nas equações acima, 𝑄2 é a saída não complementada do flip-flop 
responsável pelo bit mais significativo (MSB), 𝑄1 é a saída não 
complementada do flip-flop intermediário e 𝑄0 é a saída não 
complementada do flip-flop responsável pelo bit menos significativo 
(LSB). A mesma organização foi aplicada às entradas 𝐷2, 𝐷1 e 𝐷0. 
 O esquema eletrônico do circuito em estudo está representado na 
Figura 4. 
 
 
Figura 4. Esquema eletrônico do circuito contador síncrono com módulo 
5. 
 
Após a compilação e a simulação, o circuito apresentou a saída 
ilustrada na Figura 6. Na Figura 7 apresenta-se em detalhe (zoom) a saída 
do circuito. Podemos perceber que se trata de um circuito que realiza a 
contagem de 0 a 4 em código binário, sucessivamente, enquanto durar o 
sinal de sincronismo (clock). Portanto, a atividade 2 foi realizada conforme 
solicitado no enunciado. 
 
Figura 6. Resultado da simulação do circuito contador síncrono de módulo 
5 com o software Quartus II. 
 
 
Figura 7. Detalhe da saída do circuito simulado utilizando o software 
Quartus II. 
 
 
Conclusão 
A presente atividade permitiu a aplicação dos conceitos de eletrônica 
digital referentes à lógica combinacional (na questão 1) e à lógica sequencial 
(questão 2), além de demonstrar a utilidade do software Quartus II na 
simulação de circuitos digitais, pois, em poucos minutos, um contador 
síncrono de módulo 5 foi projetado e sua resposta foi obtida por meio de 
simulação computacional. Esse tipo de abordagem é interessante tanto para 
a indústria, economizando tempo e materiais e permitindo a correção de 
erros de projeto antes mesmo da confecção do protótipo, quanto para a 
área educacional, permitindo que os alunos resolvam os exercícios 
propostos e já avaliem suas respostas, ou explorem outras possibilidades de 
respostas e comportamentos em tempo real.