Eletrônica Digital - Segunda Lista de Exercícios - Semestre 2015

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02/07/2015 Eletrônica Digital - Segunda Lista de Exercícios - Semestre 2015.1
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Roteiro
As questões deste guia de estudos foram escolhidas de provas anteriores para preparar você para
a primeira prova  do curso no Semestre 2015.21
Leia o assunto relativo a cada questão no livro texto(aconselhável), na homepage ou em notas de
aulas, antes de tentar a solução.
As soluções são descobertas enquanto tenta resolver as questões. Se cometer alguns erros ,
considere isto parte do processo de aprendizagem.
Tente resolver sem qualquer ajuda externa(livro, anotações ou  colegas).
Um melhor rendimento é obtido se você resolver cada questão, assim pode medir seu nível de
aprendizado.
Para cada problema determine uma solução completa, incluindo tabelas, equações e circuitos.
Simplifique as equações dos problemas que exigem simplificação.
Após resolver os exercícios, verifique sua solução, comparando com outras soluções de colegas
e, por último, com as respostas, clicando nos links Solução, abaixo do enunciado de cada
questão.
 
1.A  figura  abaixo  mostra  dois  circuitos  seqüênciais  e  as  formas­de­ondas  dos  sinais  de  entrada.
Supondo que os circuitos estão inicialmente no estado reset, explique a diferença entre os sinais CLK e
EN e desenhe as formas­de­ondas dos sinais de saída X e L.
Solução
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Fig.1
2.Um circuito digital é utilizado para realizar operações com dois números de 8­bits conforme mostra a
Fig.2. Determine as saídas S8S7S6S5S4S3S2S1S0 do circuito para cada uma das condições mostradas
na tabela e considerando as entradas A7­A0 e B7­B0 não indicadas como sendo iguais à representação
BCD dos dois maiores dígitos do  seu CPF,  se  o CPF  fôr  par;  e  iguais  à  representção BCD dos dois
menores dígitos do CPF, se o CPF fôr ímpar.
Solução
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Fig.2
 
3.Analise o contador síncrono da Fig.3. Desenhe o diagrama de tempo (formas de onda) e determine o
módulo do contador. Considere que inicialmente o contador está com DCBA igual à representação BCD
do segundo menor dígito do seu CPF.
Solução
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Fig.3
4.A figura abaixo mostra o diagrama lógico de contador de quatro bits. Analise sua operação e desenhe
as  formas de onda para cada sinal de saída A, B, C e D. Use o sinal de clock abaixo e admita que o
conteúdo inicial do contador seja igual à representação BCD do segundo maior dígito do seu CPF, se o
CPF fôr par; e igual à representção BCD do segundo menor dígito do CPF, se o CPF fôr ímpar.
Solução
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Fig.4
 
5.A figura abaixo mostra o circuito lógico do registrador SN74LS164. Considerando inicialmente todos
os flip­flops no estado reset, desenhe as formas­de­onda das saídas QA, QB, QC, QD, QE, QF, QG e QH
para os sinais de entrada mostrados.
Solução
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Fig.5
 
 
6.O  circuito  da  Fig.6  é  utilizado  para  realizar  operações  aritméticas  de  dois  números  de  4­bits
disponíveis  nos  Registradores  A  e  B.  O  tipo  de  operação  executada  depende  do  nível  lógico  nos
terminais de controle A e S, e o resultado da operação é registrado após o pulso Transfere. Considere
que no Registrador A  está  armazenado o dígito mais  a  esquerda  e no Registrador B o dígito mais  a
direita do número de controle do seu CPF.
(a) Se A=1 e S=0, diga qual o conteúdo do Registador A depois do pulso Transfere.
(b) Se A=0 e S=1, diga qual o conteúdo do Registrador A depois do pulso Transfere.
Solução
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Fig.6
 
 
7.Dois latches tipo SR, sem entradas diretas, o primeiro com entradas S e R ativas baixas e o segundo
com entradas ativas altas, são conectados entre si sem qualquer outras portas. Sabendo que os sinais
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A, B e C são as entradas do circuito e, o sinal X saída do primeiro latche e Y a saída do segundo latch,
conforme mostra a Fig.7, desenhe o circuito mostrando todas as entradas, saídas e  ligações entre os
dois latches.
Solução
Fig.7 
 
8.Desenhe o circuito de um somador­inteiro(full adder) cujas entradas são Ai, Bi e Ci, e as saídas Si(bit
soma) e Ci+1(bit de vai­um). Use somente circuitos meio­somador(half adder) mostrado na Fig.8 e uma
porta OR. Use menor quantidade possível de meio somador.
Solução
Seja Si' e Ci+1' as saídas do circuito meio­somador acima, então temos:⊕
S'i = Ai⊕Bi
C'i+1 = AiBi
As saídas Si e Ci+1 para um circuito somador inteiro(full adder) são dados pelas equações abaixo:
Si = Ai⊕Bi⊕Ci
Ci+1= AiBi+AiCi+BiCi
Então, substituindo o valor de S'i = Ai⊕Bi na equação de Si = Ai⊕Bi⊕Ci, obtemos a equação de saída do bit
soma Si para o somador inteiro que é igual a
Si = Ai⊕Bi⊕Ci ∴ S'i = Ai⊕Bi ∴ Si =S'i⊕Ci
Então, para realizar a soma de Ai, Bi e Ci serão necessários dois meio somadores, na configuração abaixo:
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Observe que o primeiro meio somador fornece o vai­um C'i+1 e o segundo meio somador fornece o vai­um
C"i+1 dados pelas equações abaixo:
C'i+1 = AiBi e C"i+1 = S'iCi
Como S'i = Ai⊕Bi, então C"i+1 é dado ela equação abaixo:
C"i+1 = (Ai⊕Bi)Ci
O bit de vai­um da soma de Ai, Bi e Ci é dado pela equação abaixo:
E o circuito completo do somador inteiro com dois meio somadores e uma porta OR é mostrado na Fig.4
abaixo:
Fig.8
 
 
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Atualizada em 30/06/15