ROTEIRO - CIRCUITO COMPARADOR

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ASSOCIAÇÃO EDUCACIONAL DOM BOSCO 
Faculdades de Engenharia de Resende 
Curso de Engenharia Elétrica com ênfase em Eletrônica 
 
 
 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO DE CIRCUITOS LÓGICOS E SISTEMAS DIGITAIS 
 
 
CIRCUITO REGISTRADOR DE DESLOCAMENTO 
 
 
 
BIANCA AZEVEDO SALGADO 15270094 
LUIZ FERNANDO RIBAS MONTEIRO 13270022 
LUIZ GUILHERME RODRIGUES 14270088 
RODOLFO DE SOUZA LIMA 14270043 
 
 
 
 
RESENDE 
2015 
 
 
 
BIANCA AZEVEDO SALGADO 15270094 
LUIZ FERNANDO RIBAS MONTEIRO 13270022 
LUIZ GUILHERME RODRIGUES 14270088 
RODOLFO DE SOUZA LIMA 14270043 
 
 
 
 
 
 
EXPERIÊNCIA 12 
 
 
 
 
CIRCUITO REGISTRADOR DE DESLOCAMENTO 
 
 
 
 
Relatório apresentado à Associação Educacional Dom 
Bosco, Faculdade de Engenharia de Resende, como 
elemento de avaliação parcial da disciplina Circuitos 
Lógicos e Sistemas Digitais, no 3° ano do curso de 
Engenharia Elétrica/Eletrônica. 
 
 
Orientador: Professor Luiz Antônio Corrêa. 
 
 
 
 
RESENDE 
28 de Outubro de 2015 
 
 
RESUMO 
 
Em eletrônica digital um registrador de deslocamento é um conjunto de registradores 
configurados em um arranjo linear de tal forma que a informação é deslocada pelo circuito 
conforme o mesmo é ativado. É utilizado para armazenar informações binárias. O flip-flop 
armazena apenas um bit de informação já um registrador é capaz de armazenas mais bits. É 
constituídos de flip-flops D ou JK Mestre-Escravo ligados de forma encadeada onde a saída 
do anterior é ligada diretamente na saída do posterior. O tipo de ligação entre os flip-flop faz 
com que eles se comportem como um flip-flop D. Os registradores realizam conversão de 
dados em série para paralelo e vice-versa e operações aritméticas básicas. 
 
Palavras Chaves: Registradores. Série. Paralelo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SUMÁRIO 
 
1. INTRODUÇÃO ...................................................................................................................... 4 
2. OBJETIVOS GERAIS ........................................................................................................... 4 
3. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ......................................................................................... 4 
3.1. REGISTRADOR DE DESLOCAMENTO ........................................................................... 4 
3.2. CI 7474 ....................................................................................................................................... 6 
4. MATERIAIS UTILIZADOS .................................................................................................. 7 
5. METODOLOGIA E RESULTADOS .................................................................................... 8 
5.1 CIRCUITO REGISTRADOR DE DESLOCAMENTO ....................................................... 8 
5.1.1. Aplicação do Circuito Registrador de Deslocamento ............................................. 10 
6. CONCLUSÃO ...................................................................................................................... 10 
REFERÊNCIAS ....................................................................................................................... 10 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4 
 
1. INTRODUÇÃO 
Os registradores de deslocamento, como contadores, são uma forma de lógica 
sequencial. Lógica sequencial, ao contrário da lógica combinacional não é afetada apenas 
pelas entradas atuais, mas também, pelo histórico prévio. Em outras palavras, a lógica 
sequencial lembra de eventos passados. 
Os registradores de deslocamento produzem um atraso discreto de um sinal digital ou 
de forma de onda. Uma forma de onda sincronizada a um relógio, que é uma onda quadrada 
de repetição, está atrasado por "n" vezes relógio discreto, onde "n" é o número de registo de 
deslocamento fases. Assim, um registrador de deslocamentode quatro estágios atrasa o “data -
in” em 4 clocks para o “data-out”. Os estágios em um registrador de deslocamento são fases 
atraso, normalmente do tipo "D" flip-flops ou tipo "JK" flip-flops. 
Dessa forma, o relatório visa o projeto de um registrador de deslocamento de 4 bits e 
mostrar suas principais aplicações. 
 
2. OBJETIVOS GERAIS 
A presente experiência tem por objetivo: 
 Explicar sucintamente o funcionamento do circuito registrador de 
deslocamento; 
 Sugerir aplicações, utilizando tal circuito, na área de automação industrial e 
comercial; 
 Representar o seu diagrama temporal. 
 
3. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 
3.1. REGISTRADOR DE DESLOCAMENTO 
Um Registrador de Deslocamento é um circuito que desloca de uma posição os 
elementos de um vetor de bits. O registrador de deslocamento tem uma entrada (um bit) e uma 
saída (também um bit), e é comandado por um pulso de relógio. Quando o pulso ocorre, o bit 
de entrada se transforma no bit menos significativo do vetor, o bit mais significativo é jogado 
na saída do registrador, e todos os outros bits são deslocados de uma posição em direção ao 
bit mais significativo do vetor (em direção à saída). 
5 
 
Um registrador de deslocamento ou “shift-register”, como também é chamado pelo 
termo em inglês, consiste num conjunto de flip-flops que podem ser interligados de diversas 
formas, como, por exemplo, as apresentadas na figura 1. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Estes circuitos podem deslocar uma informação (bit) aplicada na entrada de uma 
posição a cada pulso de clock. Por exemplo, o bit 1 aplicado na entrada aparece na saída do 
primeiro flip-flop no primeiro pulso de clock, depois desloca-se, aparecendo na saída do 
segundo flip-flop no segundo pulso de clock e assim por diante, até aparecer na saída do final 
da sequência, figura 2. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Na configuração mostrada na figura 1 (a), cada flip-flop tipo D tem sua saída 
conectada à entrada do flip-flop seguinte e todos eles são controlados pelo mesmo CLOCK. 
Para entender como funciona este circuito, parte-se da situação inicial em que todos eles 
Figura 1 - Registradores de deslocamento com flip-flops D e J-K. 
Figura 2 - Deslocamento dos bits pelos flip-flops do registrador. 
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estejam desativados ou com suas saídas Q no nível baixo. 
Inicialmente aplica-se à entrada de dados um nível alto (1). Conforme pode-se ver, esta 
entrada é feita pela entrada J do primeiro flip flop (FF1). Com a chegada do pulso de clock a 
este flip-flop, ele muda de estado e com isso “armazena” o pulso aplicado à entrada, o qual 
aparece em sua saída depois de um curto intervalo de tempo. 
Veja que este sinal é armazenado com o flanco positivo do sinal de clock, quando então o 
nível alto deve estar presente na entrada do flip-flop. O intervalo 
de tempo que decorre entre a aplicação do sinal na entrada de dados e seu aparecimento na 
saída do flip-flop é da ordem de alguns nanossegundos nos integrados das famílias lógicas 
comuns, mas é importante que em muitas aplicações mais rápidas ele seja levado em conta. 
No próximo pulso de clock, ocorre algo interessante: a entrada do primeiro flip-flop já não 
tem mais o nível alto, e portanto FF1 não muda de estado. 
No entanto, na saída de FF1, tem-se nível alto, e esta saída está ligada à entrada do segundo 
flip-flop (FF2). Isso significa que, com a chegada do segundo pulso de clock, o nível lógico 
da saída do primeiro se transfere para a saída do segundo, depois é claro, de um pequeno 
intervalo de tempo, veja a tabela I. 
 
 
 
 
 
 
 
 
A sequência de bits aplicados à entrada (a) aparece na saída (b) depois de certo 
número de clock. Isso significa que o bit 1 aplicado na entrada se “deslocará” mais um pouco 
no circuito, passando para a saída do segundo flip-flop. É claro que, se nessa segunda 
passagem, tivermos aplicado um novo nível 1 na entrada do circuito, ao mesmo tempo que o 
primeiro se transfere para o segundo flip-flop, o segundo setransfere para a saída do primeiro 
flip-flop. 
 
3.2. CI 7474 
CI 7474 - (Dual D - Tipe Positive Edge Trigger o Flip-Flops White Preset and Clear) 
Tabela 1 - Tabela Verdade do Registrador de deslocamento. 
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Na figura, apresenta-se a distribuição dos pinos, o circuito equivalente e a tabela 
verdade do 7474. Este CI possui 2 FLIP-FLOPS tipo D com TRIGGER EDGE POSITIVO 
com entradas de PRESET e CLEAR. Dentre os CI's TTL que podem substituí-lo temos o 
M53274 da MITSUBISHI, o TD 3474 da TOSHIBA e o HD 2515 da HITASHI. Os flip-flops 
contidos no invólucro DIL de 14 pinos disparam com a transição positiva do sinal de clock 
(Positive-Edge Triggered). A pinagem deste circuito integrado é mostrada na figura 3. 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 3 - Pinagem do CI 7474. 
 
A tabela verdade que apresenta o funcionamento dos flip-flops deste circuito integrado 
é dada na figura 4. Pela tabela, nota-se que a condição em que as entradas Clear e Preset 
estão simultaneamente ativas não deve ser usada, pois tem-se uma condição não permitida 
para os flip-flops. 
 
 
 
 
 
 
 
 
A frequência máxima de operação deste circuito integrado é de 25 MHz e o consumo é 
da ordem de 17 mA. 
 
4. MATERIAIS UTILIZADOS 
 01 Protoboard; 
 Cabos para alimentação; 
Figura 4 - Tabela Verdade. 
8 
 
 02 CI's 7474; 
 04 LED's, 
 Módulo Universal. 
 
5. METODOLOGIA E RESULTADOS 
5.1 CIRCUITO REGISTRADOR DE DESLOCAMENTO 
O circuito registrador de deslocamento de 4 bits foi montado com 2 CI's 7474, sendo 
que cada CI possuía 2 flip-flops tipo D. Analisando a pinagem da figura 3 e a tabela verdade 
da figura 4, foi possível realizar as seguintes ligações conforme pode ser visto no circuito da 
figura 5. 
 
Na experiência, para efetuar os testes foi utilizado chaves para acionar o Clear, Preset 
e Clock. Para análise do circuito, primeiramente foi acionado o Clear,para certifica-se que 
todo o circuito começaria do zero. Após, voltar a chave do Clear para posição inicial, assim 
desativando-o, foi inserido a seguinte informação: 0110. Esta informação foi inserida através 
das chaves que acionam e desacionam o Preset. Após, realizar as ativações do preset, voltou 
com suas respectivas chaves para a posição original. Após isto, realizou-se o clock manual 
Figura 5 - Circuito Registrador de Deslocamento. 
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através da chave. No circuito o clock é ativo na borda de subida. A cada pulso clock a 
informação é deslocada. 
O diagrama temporal da figura 6 exemplifica de forma clara e objetiva o 
funcionamento do circuito. A ativação do clock foi considerada na borda de descida isto é, de 
1 para 0. 
0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0
1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0
0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0
0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1
0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1
1
0
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
1
0
1
0
1
0
1
0
PR "D"
LED-A
LED-B
LED-C
LED-D
CLOCK
CLEAR
PR "A"
PR "B"
PR "C"
t(s)
1º 2º 3º 4º 5º
1º
1º
1º
Figura 6 - Diagrama Temporal do Registrador de Deslocamento. 
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5.1.1. Aplicação do Circuito Registrador de Deslocamento 
Um dos usos mais comuns dos registradores de deslocamento é a conversão entre 
interfaces seriais e paralelas. Isto é considerado de grande utilidade, pois muitos circuitos 
trabalham com grupos de bits em paralelo, mas as interfaces seriais possuem uma construção 
mais simples. Os registradores de deslocamento também podem ser utilizados como circuitos 
de atraso simples. Um conjunto de registradores de deslocamento pode ser conectado em 
paralelo para uma implementação em hardware de uma pilha. 
Os registradores de deslocamento também podem ser utilizados com extensores de 
pulso. Ao contrário dos multivibradores monoestáveis, a temporização não depende dos 
valores dos componentes. Eles requerem um clock externo e a precisão da oscilação é limitada 
pela granularidade deste clock. 
Uma outra aplicação, seria em letreiros digitais de ônibus. Com a frequência do clock 
é possível modular a velocidade com que as letras movimentam-se no letreiro digital. 
 
6. CONCLUSÃO 
Durante o experimento foi projetado um circuito registrador de deslocamento de 4 
bits. E com os testes realizados no laboratório observou-se como é fácil a compreensão do seu 
funcionamento, assim, validando a teoria vista em sala. Além disso, com a montagem foi 
possível descobrir diversas aplicações importantes e interessantes que foram expostas no 
decorrer do relatório. 
Dessa forma, notou-se como um circuito teoricamente simples pode ser uma 
ferramenta poderosa quando aplicada em circuitos apropriados. 
 
REFERÊNCIAS 
 IDOETA e CAPUANO, Ivan Valeije e Francisco Gabriel. Elementos de 
Eletrônica Digital, 28 ed. São Paulo: Érica, 1998. 
 BRAGA, Newton. Os Flip-Flops e Funções Lógicas em Circuitos 
Integrados. Disponível em: . Acesso em 
20/10/2015.