Atividade Pratica Logica Programavel

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Trabalho de Lógica Programável 
Bem-vindos ao estudo da Lógica Programável! Este trabalho prático visa introduzir vocês ao fascinante mundo 
da síntese digital utilizando dispositivos de Lógica Programável, especificamente CPLDs (Complex 
Programmable Logic Devices) e FPGAs (Field Programmable Gate Arrays). Esses dispositivos são componentes 
essenciais na construção de sistemas digitais modernos, permitindo a implementação de circuitos complexos 
com flexibilidade e eficiência. Durante este trabalho, vocês irão desenvolver, simular e testar uma série de 
circuitos digitais básicos utilizando VHDL (Very High-Speed Integrated Circuit Hardware Description Language), 
uma linguagem poderosa para modelagem de hardware. 
No mercado de tecnologia, CPLDs e FPGAs são amplamente utilizados devido à sua capacidade de rápida 
prototipagem e flexibilidade. Empresas de eletrônica e informática empregam esses dispositivos para 
desenvolver produtos inovadores e de alta performance. Por exemplo, em produtos de consumo como 
smartphones, tablets e dispositivos IoT (Internet of Things), FPGAs são utilizados para processar sinais 
rapidamente, melhorar a eficiência energética e aumentar a funcionalidade do dispositivo. Além disso, em 
equipamentos de rede e telecomunicações, esses dispositivos permitem a implementação de algoritmos de 
processamento de dados de alta velocidade, suportando a infraestrutura de internet e comunicação que 
utilizamos diariamente. 
 
Quartus II. 
✓ Utilizar waveform para apresentar as análises de todas as combinações de entrada. Fazer os registros 
das saídas simuladas com captura de tela. Dica: indicar na captura de tela os sinais de entrada e saída. 
✓ Os resultados da simulação devem ser explicados e discutidos. 
 
 
Atividade 1: Detector de Prioridade 12:4 (2 pontos) 
Desenvolver um circuito que identifique a posição da primeira entrada ativa do circuito. A saída deve 
ser de 4 bits, representando o índice da entrada com maior prioridade. 
 
Requisitos: 
 
• 12 entradas. 
• Saída de 4 bits indicando a entrada com maior prioridade. 
 
Avaliação: 
Código em VHDL (0,5 ponto): 
 
✓ Organização do código; 
✓ Código comentado; 
✓ Funcionamento e simulação; 
 
Entrada 
 
 
 
 
0 1 1 0 
Saída 
 
Análise e Validação (1,5 ponto): 
✓ Todas as análises referentes ao comportamento do circuito devem ser realizadas utilizando o software 
0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 
 
 
Quartus II. 
✓ Utilizar waveform para apresentar as análises de todas as combinações de entrada. Fazer os registros 
das saídas simuladas com captura de tela. Dica: indicar na captura de tela os sinais de entrada e saída. 
✓ Os resultados da simulação devem ser explicados e discutidos. 
 
 
Atividade 2: Seletor de portas lógicas OR, NAND e XNOR (2 
pontos) 
Implementar as portas lógicas OR, NAND e XOR que devem ser selecionáveis. Se a entrada de seleção for igual 
a “00”, a porta OR deve ser selecionada. Se a entrada de seleção for igual a “01”, a porta NAND deve ser 
selecionada. Se a entrada de seleção for igual a “10”, a porta XNOR deve ser selecionada. E, se a entrada de 
seleção for igual a “11”, nenhuma das portas deve ser selecionada. 
 
Requisitos: 
 
• Uma entrada de 2 bits (entrada da porta lógica); 
• Uma entrada de 2 bits (seleção das portas lógicas); 
• Uma saída de 1 bit; 
 
Entrada 
 
Avaliação: 
Código em VHDL (0,5 ponto): 
 
✓ Organização do código; 
✓ Código comentado; 
✓ Funcionamento e simulação; 
Seleção 
sel (1) 
sel (0) 
 
Análise e Validação (1,5 ponto): 
✓ Todas as análises referentes ao comportamento do circuito devem ser realizadas utilizando o software 
 
 
 
 
Saída 
 
Quartus II. 
✓ Utilizar waveform para apresentar as análises de todas as combinações de entrada. Fazer os registros 
das saídas simuladas com captura de tela. Dica: indicar na captura de tela os sinais de entrada e saída. 
✓ Os resultados da simulação devem ser explicados e discutidos. 
 
 
Atividade 3: Comparador de Magnitude de 4 bits (2 pontos) 
O comparador de magnitude de 4 bits compara duas entradas (dois números de 4 bits) e indica em sua saída 
qual delas tem a maior magnitude. Se entrada 1 for maior que a entrada 2, apenas a saída 2 (S2) deve ser ativada. 
Se entrada 1 for menor que a entrada 2, apenas a saída 1 (S1) deve ser ativada. E, se entrada 1 for igual a entrada 
2, apenas a saída 0 (S0) deve ser ativada. 
 
Requisitos: 
 
• Duas entradas de 4 bits; 
• Uma saída de 3 bits; 
 
Avaliação: 
Código em VHDL (0,5 ponto): 
 
✓ Organização do código; 
✓ Código comentado; 
✓ Funcionamento e simulação; 
 
Análise e Validação (1,5 ponto): 
Entrada 1 Entrada 2 
 
 
 
Saídas 
✓ Todas as análises referentes ao comportamento do circuito devem ser realizadas utilizando o software 
 
 
 
 
bits). Fazer os registros das saídas simuladas com captura de tela. Dica: indicar na captura de tela os 
sinais de entrada e saída. 
✓ Os resultados da simulação devem ser explicados e discutidos. 
 
 
Atividade 4: Multiplexador de quatro entradas de 3 bits (2 
pontos) 
Um multiplexador de quatro entradas seleciona uma das quatro entradas para ser passada para a 
saída com base nos sinais de seleção. 
 
Requisitos: 
 
• Quatro entradas de 3 bits cada; 
• Uma entrada de 2 bits (seleção) 
• Uma saída de 3 bits; 
 
Avaliação: 
Código em VHDL (0,5 ponto): 
 
✓ Organização do código; 
✓ Código comentado; 
✓ Funcionamento e simulação; 
 
Análise e Validação (1,5 ponto): 
✓ Todas as análises referentes ao comportamento do circuito devem ser realizadas utilizando o software 
Quartus II. 
✓ Utilizar waveform para apresentar as análises de todas as combinações das entradas de seleção (2 
 
simuladas com captura de tela. Dica: indicar na captura de tela os sinais de entrada e saída. 
✓ Os resultados da simulação devem ser explicados e discutidos. 
 
 
Atividade 5: Contador Gray de 3 bits (2 pontos) 
O contador gera uma sequência de código Gray de 3 bits. Utilizar uma entrada de clock para incrementar o 
contador com borda de descida. 
 
Requisitos: 
 
• Uma entrada de clock. 
• Contagem em código Gray, com saída de 3 bits 
 
 
 
Avaliação: 
Código em VHDL (0,5 ponto): 
 
✓ Organização do código; 
✓ Código comentado; 
✓ Funcionamento e simulação; 
Entrada 
 
 
 
0 1 0 
Saída 
 
Análise e Validação (1,5 ponto): 
✓ Todas as análises referentes ao comportamento do circuito devem ser realizadas utilizando o software 
Quartus II. 
✓ Utilizar waveform para apresentar a contagem no formato decimal. Fazer os registros das saídas 
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