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Circuitos Lógicos – Prof. Daniel D. Silveira Circuitos Lógicos Biestáveis R‐S, J‐K e D Prof.: Daniel D. Silveira Horário: 4a.f e 6a.f de 10h às 12h 1 Circuitos Lógicos – Prof. Daniel D. Silveira • Elemento de memória implementado a partir de portas lógicas • A maioria das entradas precisa ser apenas momentaneamente ativada (pulsada) para provocar a mudança de estado 2 Flip‐Flop Circuitos Lógicos – Prof. Daniel D. Silveira Latch com portas NAND • Entradas em repouso no estado ALTO • Uma delas é pulsada em baixo para alterar as saídas do latch • Dois estados de saída possíveis: o estado atual de saída depende do que aconteceu anteriormente nas entradas 3 Circuitos Lógicos – Prof. Daniel D. Silveira Setando o latch • Entrada SET momentaneamente pulsada em BAIXO, RESET em ALTO • Um pulso de nível baixo sempre leva o latch para o estado em que Q=1 (Setar o latch) 4 Circuitos Lógicos – Prof. Daniel D. Silveira Resetar o latch • Entrada RESET momentaneamente pulsada em BAIXO, SET em ALTO • Um pulso de nível baixo sempre leva o latch para o estado em que Q=0 (Resetar o latch) 5 Circuitos Lógicos – Prof. Daniel D. Silveira • Entradas SET e RESET são pulsadas em nível baixo simultaneamente • Nível alto em ambas saídas das portas NAND, • Condição indesejada, resultados imprevisíveis • SET=RESET=0 não é usada em um latch com portas NAND 6 Setar e Resetar simultaneamente 1== QQ Circuitos Lógicos – Prof. Daniel D. Silveira • SET=RESET=1, estado normal de repouso • SET=0, RESET=1, faz a saída ir para Q=1, setar o latch • SET=1, RESET=0, faz a saída ir para Q=0, resetar o latch • SET=RESET=0, estado de Q imprevisível 7 Resumo do latch com portas NAND Circuitos Lógicos – Prof. Daniel D. Silveira • As entradas são ativas em nível baixo • Pode ser representado por outras portas lógicas ou por blocos • Entradas SET e RESET abreviadas para S e R 8 Representações alternativas Circuitos Lógicos – Prof. Daniel D. Silveira • Seja a forma de onda aplicada em um latch. Considere inicialmente Q=0, determine a forma de onda de saída Q: 9 Exemplo Circuitos Lógicos – Prof. Daniel D. Silveira 10 Exemplo prático Circuitos Lógicos – Prof. Daniel D. Silveira • Funciona como o Latch com portas NAND, mas as entradas SET e RESET são ativas em nível ALTO. O estado de repouso é SET=RESET=0 11 Latch com portas NOR Circuitos Lógicos – Prof. Daniel D. Silveira Exemplo • Considere inicialmente Q=0 e determine a forma de onda 12 Circuitos Lógicos – Prof. Daniel D. Silveira • Quando energizado, o flip‐flop pode assumir Q=0 ou Q=1 • Logo, deve‐se colocá‐lo em um estado desejado ativando momentaneamente a entrada SET ou RESET no início da operação do circuito 13 Estado do flip‐flop quando energizado Circuitos Lógicos – Prof. Daniel D. Silveira • Sistemas assíncronos: as saídas de circuitos lógicos podem mudar de estado a qualquer momento. Tanto o projeto quanto a análise são mais difíceis • Sistemas síncronos: os momentos exatos em que uma saída qualquer pode mudar de estado são determinados por um sinal denominado clock 14 Sinais de clock e flip‐flops com CLK Circuitos Lógicos – Prof. Daniel D. Silveira • Podem ser transição positiva (borda de subida) ou transição negativa (borda de descida) • Quase todos os eventos em um sistema digital são sincronizados com as transições do sinal de clock 15 Transições ou bordas Circuitos Lógicos – Prof. Daniel D. Silveira • Tem uma entrada de clock, disparada por borda (ativada pela transição do sinal de clock) • Entradas de controle, que não terão efeito sobre a saída Q até que uma transição ocorra. São denominadas entradas de controle síncronas 16 Flip‐flops com clock Circuitos Lógicos – Prof. Daniel D. Silveira • Flip‐flop S‐R com clock disparado na borda positiva • O flip flop muda de estado apenas na transição de 0 para 1 • Q0 indica o nível na saída Q antes da borda de subida do clock 17 Flip‐flop S‐R com clock Circuitos Lógicos – Prof. Daniel D. Silveira • Esse FF é disparado apenas quando a entrada CLK muda de 1 para 0 • A saída irá mudar de estado lógico apenas nos instantes em que ocorrerem as bordas de descida 18 Flip‐flop S‐R com clock Circuitos Lógicos – Prof. Daniel D. Silveira • J=K=1 causa mudança para o estado lógico oposto 19 Flip‐flop J‐K com clock Circuitos Lógicos – Prof. Daniel D. Silveira • Flip‐flop disparado nas bordas de descida •Mais versátil e mais usado que o R‐S, pois não tem estados ambíguos • Bastante utilizado em contadores binários 20 Flip‐flop J‐K com clock Circuitos Lógicos – Prof. Daniel D. Silveira • Circuito interno 21 Flip‐flop J‐K com clock Circuitos Lógicos – Prof. Daniel D. Silveira • O nível lógico presente na entrada D será armazenado no flip‐flop no instante em que ocorrer a borda de subida (ou descida) do clk 22 Flip‐flop D com clock Circuitos Lógicos – Prof. Daniel D. Silveira • Pode ser implementado a partir de um FF J‐K e um inversor 23 Implementação de um FF D Circuitos Lógicos – Prof. Daniel D. Silveira • Pode ser usado por exemplo na transferência de dados 24 Aplicação prática de um FF D Circuitos Lógicos – Prof. Daniel D. Silveira • Possui a entrada ENABLE, quando EN=1, o latch é transparente e acompanha a entrada 25 O Latch D Circuitos Lógicos – Prof. Daniel D. Silveira • Entradas que não dependem e não são afetadas pelo clock enquanto acionadas • Colocam o FF em 1 ou 0 em qq instante 26 FF J‐K – Entradas Assíncronas Circuitos Lógicos – Prof. Daniel D. Silveira • Exemplo com formas de onda 27 FF J‐K – Entradas Assíncronas Circuitos Lógicos – Prof. Daniel D. Silveira • Sincronização de FF 28 Aplicações em FF Circuitos Lógicos – Prof. Daniel D. Silveira 29 Exercícios propostos Circuitos Lógicos – Prof. Daniel D. Silveira 30 Exercícios propostos Circuitos Lógicos – Prof. Daniel D. Silveira 31 Exercícios propostos Circuitos Lógicos – Prof. Daniel D. Silveira 32 Exercícios propostos Circuitos Lógicos – Prof. Daniel D. Silveira 33 Exercícios propostos
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