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Laboratório de Eletrônica digital Prática No. 5 – Circuitos combinacionais II. OBJETIVOS: • Projetar e implementar um codificador decimal para binário. • Projetar e implementar circuitos aritméticos. • Projetar e implementar um circuito gerador e verificador de paridade. MATERIAIS • Multímetro. • Módulo de treinamento em eletrônica analógica/digital da Minipa. • Cabos de conexão. 1. PRÉ-INFORME: • Projete e apresente os seguintes circuitos no pré-informe (lembre-se de usar os procedimentos descritos na aula: tabela-verdade, expressão booleana de cada variável de saída, simplificação usando mapas de Karnaugh e projeção do circuito correspondente): o Um codificador dos números do sistema decimal {0, 1, 2, 3} para o sistema binário {00 – 01 – 10 - 11}. o Um circuito meio-somador. o Um circuito somador/subtrator completo para dois números de um bit. Neste caso não considere a representação em complemento de 2 desses números, isto é, realize um circuito para somar e outro circuito para subtrair esses números. Isto é ilustrado nos slides 5-9 e 14-19 da aula “Aritmética Digital e Circuitos MSI”. • Faça a simulação dos circuitos da prática. Apresente as simulações no pré-informe e explique o funcionamento de cada circuito a partir das simulações realizadas. Observação: O display de 7 segmentos recebe informação em binário e decodifica esta informação para que seja visualizada no sistema decimal. • Faça a leitura sobre circuitos detectores de erro (seções 2.9 e 4.7) e resolva os exercícios da última página. Apresentar a resolução dos exercícios no pré-informe. • Leia o roteiro da prática antes de entrar ao laboratório. Observação: o roteiro da prática não faz parte do pré-informe. 2. PROCEDIMENTOS DA PRÁTICA Recomendações: • Antes de energizar um circuito verifique cuidadosamente: - As conexões (fios soltos, ligações erradas, elementos curto- circuitados ou sem alimentação). - Níveis de tensão aplicados (ter cuidado de não aplicar tensões inadequadas). - Limites de operação (verificar que cada componente trabalha na faixa de operação adequada). • Antes de realizar qualquer mudança no circuito desligue as fontes de alimentação. • Faça as ligações da forma mais ordenada possível (vermelho para [+Vcc, preto para GND, amarelo e azul para conexões intermediárias). Isto facilita a revisão do circuito. • Recomenda-se chegar cedo na aula de laboratório e aproveitar o tempo ao máximo. 2.1 Implemente um codificador do sistema Sis={0, 1, 2, 3} para o sistema binário. Visualize os resultados no display de 7 segmentos e preencha a tabela- verdade. Lembre que este circuito não considera o acionamento de várias chaves simultaneamente. Não desmonte o circuito implementado. DISPLAY DCD_HEX_BLUE LEVEL_GENERATOR U1A 4071BD_5V U2A 4071BD_5V 1 2 4 5 3 0 VCC 5V VCC A (MSB) B (LSB) CHAVE RESULTADO (DISPLAY) CH0 CH1 CH2 CH3 2.2 No circuito do item 2.1 desconecte as saídas A e B do display e use-as como entradas do meio somador que se ilustra embaixo. Implemente este circuito usando as portas lógicas correspondentes do módulo de treinamento. Visualize os resultados no display de 7 segmentos e preencha a tabela- verdade. Interprete os resultados obtidos. Não desmonte o circuito implementado. DISPLAY DCD_HEX_BLUE LEVEL_GENERATOR U1A 4071BD_5V U2A 4071BD_5V 1 2 3 0 VCC 5V VCC U3A 4070BP_5V U4A 4081BD_5V 4 5 6 7 Meio-somador A (MSB) B (LSB) CHAVE RESULTADO (DISPLAY) CH0 CH1 CH2 CH3 2.3 Modifique o circuito anterior para implementar um circuito que realize a soma ou a subtração de dois números de um bit. Para isto incorpore variáveis binárias adicionais para o transporte de entrada (carry in) e o controle da soma (M=0) ou a subtração (M=1). Visualize os resultados no display de 7 segmentos e preencha a tabela-verdade. Interprete os resultados obtidos. Desmonte o circuito implementado. DISPLAY LEVEL_GENERATOR 1 2 3 VCC 5V VCC Somador completo A (MSB) B (LSB) 0 6 LEVEL_GENERATOR1 VCC 5V VCC TE (carry in) 4 8 M (controle) 9 10 11 12 13 14 Soma Ts (Carry out) 7 16 CHAVE TE M RESULTADO (DISPLAY) CHAVE A 0 0 CHAVE B 0 0 CHAVE C 0 1 CHAVE D 0 1 CHAVE A 1 0 CHAVE B 1 0 CHAVE C 1 1 CHAVE D 1 1 2.4 Implemente o circuito gerador de paridade ilustrado embaixo. Utilize os componentes necessários do módulo de treinamento para gerar as entradas e visualizar a saída do circuito. Preencha a tabela-verdade e não desmonte o circuito implementado. D3 D2 D1 D0 Paridade (LED) 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 2.5 Modifique o circuito anterior para implementar o circuito verificador de paridade ilustrado embaixo. Utilize os componentes necessários do módulo de treinamento para gerar as entradas e visualizar a saída do circuito. Preencha a tabela-verdade. Desmonte o circuito implementado e ordene os equipamentos do laboratório na forma que lhe foram entregues. D3 D2 D1 D0 P Erro (LED) 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1
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