Sistemas Digitais II - Poli - P2 - 2012

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PCS – 2304 Sistemas Digitais II 
 
Segunda Prova – 21 de Maio de 2012 
NOME: __________________________________________ NUSP: ____________ TURMA: _____ 
Questão 1 (Valor: 3,5 pontos) Nos itens a seguir, considere o registrador de deslocamento onde ESD: 
entrada serial direita (bit de entrada no deslocamento para a esquerda); ESE: entrada serial esquerda (bit de 
entrada no deslocamento para a direita); D/E': controle do deslocamento (direita/esquerda). 
 
1.a (Valor: 0,7 pontos) Use as entradas ESE e D/E' para carregar a sequência Q0Q1Q2Q3= 0101 neste 
registrador e desenhe a carta de tempos correspondente. Considere que o valor inicial do registrador é 0000. 
 
 
CLK                           
D/E'                           
ESE                           
Q0                           
Q1                           
Q2                           
Q3                           
 
1.b (Valor: 0,7 pontos) As entradas ESE e D/E' foram erroneamente interligadas conforme abaixo, mas o 
montador não percebeu o erro. O que aconteceria se ele tentasse carregar a entrada Q0Q1Q2Q3=0011 neste 
registrador, nos quatro pulsos de clock do diagrama, ainda usando apenas as entradas ESE e D/E'? 
Considere que o valor inicial do registrador é 0000 e que ESD foi fixado em 0 (conforme figura). 
 
 
 
CLK                           
D/E'                           
ESE                           
Q0                           
Q1                           
Q2                           
Q3                           
1.c (Valor: 0,7 pontos) Sem que o engano erro do item b seja corrigido, desenhe o diagrama de transição de 
estados contendo todos os valores possíveis que podem ser carregados no registrador usando apenas a 
entrada ESE = D/E'. Considere ainda que o valor inicial 0000 e que a entrada ESD continua fixada em 0. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1.d (Valor: 0,7 pontos) Considere que não seja possível desfazer a interligação entre as entradas ESE e 
D/E'. Como poderíamos ligar duas chaves, C1 e C2, ao circuito, de forma que conseguíssemos carregar 
valor Q0Q1Q2Q3=1010 a despeito deste problema, considerando que o valor inicial do registrador seja 0000? 
Justifique sua resposta e mostre a alteração sugerida no desenho abaixo. 
 
 
 
 
 
 
1.e (Valor: 0,7 pontos) Desenhe a carta de tempos correspondente ao circuito proposto na questão 1.d, 
carregando o valor Q0Q1Q2Q3=1010 no registrador a partir do valor inicial 0000. 
 
CLK                           
C1                           
C2                           
Q0                           
Q1                           
Q2                           
Q3                           
 
PCS – 2304 Sistemas Digitais II 
 
Segunda Prova – 21 de Maio de 2012 – Gabarito 
NOME:  ___________ GABARITO __________________     NUSP: ____________     TURMA: _____ 
 
a)  
CLK                           
D/E'                           
ESE                           
Q0                           
Q1                           
Q2                           
Q3                           
 
 
 
 
 
 
 
b)  
 
CLK                           
D/E'                           
ESE                           
Q0                           
Q1                           
Q2                           
Q3                           
 
 
 
 
 
c)  
 
 
 
 
d) Basta usar a entrada ESD, fazendo C1=ESD e C2 = ESE=D/E’ (obs.: neste caso, C2 pode ser fixado em 0, pois a 
entrada ESE não precisa ser usada para a entrada de dados 
 
 
e)  
 
CLK                           
C1                           
C2                           
Q0                           
Q1                           
Q2                           
Q3                           
 
PCS – 2304 Sistemas Digitais II 
 
Segunda Prova – 21 de Maio de 2.012 – Gabarito 
NOME: ___________ GABARITO __________________ NUSP: ____________ TURMA: _____ 
Questão 2 (valor: 3,5 pontos) – Pede-se que se desenvolva um contador módulo 199, sequência binária, 
contagem up, de duas maneiras diferentes. 
2.a.1 (1,0 ponto) – Usando-se contadores 74161, inicializados no estado (00)16 e que ao atingir o último 
estado da sequência principal, retornem ao estado (00)16. Resposta: 
Q 7
Q 6
Q 5
Q 4
Q 3
Q 2
Q 1
Q 0
P 3P 2P 1P 0
Q 3Q 2Q 1Q 0
R C O
L O A D
74161
C K
E N P
E N T
C L E A R
“1 ”
C L O C K
“1”
P 3P 2P 1P 0
Q 3Q 2Q 1Q 0
R C O
L O A D
74161
C K
E N P
E N T
C L E A R
“ 1”
“ 1”
Q 0 Q 1 Q 2 Q 3 Q 4 Q 5 Q 6 Q 7
Q 7
Q 6
Q 5
Q 4
Q 3
Q 2
Q 1
Q 0
Q 7
Q 6
Q 5
Q 4
Q 3
Q 2
Q 1
Q 0
P 3P 2P 1P 0
Q 3Q 2Q 1Q 0
R C O
L O A D
74161
C K
E N P
E N T
C L E A R
“1 ”
C L O C K
“1”
P 3P 2P 1P 0
Q 3Q 2Q 1Q 0
R C O
L O A D
74161
C K
E N P
E N T
C L E A R
P 3P 2P 1P 0
Q 3Q 2Q 1Q 0
R C O
L O A D
74161
C K
E N P
E N T
C L E A R
“1 ”“1 ”
C L O C K
“1”“1”
P 3P 2P 1P 0
Q 3Q 2Q 1Q 0
R C O
L O A D
74161
C K
E N P
E N T
C L E A R
“ 1”
“ 1”
P 3P 2P 1P 0
Q 3Q 2Q 1Q 0
R C O
L O A D
74161
C K
E N P
E N T
C L E A R
P 3P 2P 1P 0
Q 3Q 2Q 1Q 0
R C O
L O A D
74161
C K
E N P
E N T
C L E A R
“ 1”“ 1”
“ 1”“ 1”
Q 0 Q 1 Q 2 Q 3 Q 4 Q 5 Q 6 Q 7
 
2.a.2 (1,0 ponto) – Utilizando-se contadores 74163, que inicializados no estado adequado e que ao atingir o 
estado final da sequência principal (FF)16 retornem ao estado de início da contagem (a ser definido em 
função de seu módulo e do estado final). Resposta: 
Módulo do Contador = NSUP – NINF + 1 ==> 199 = 255 – NINF + 1 ==> NINF = 57 
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
“0”
P3P2P1P0
Q3Q2Q1Q0
RCO
LOAD
74163
CK
ENP
ENT
CLEAR
“1”
“1”“1”
P3P2P1P0
Q3Q2Q1Q0
RCO
LOAD
74163
CK
ENP
ENT
CLEAR
“1”
C
L
O
C
K
“0”“1”
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
“0”
P3P2P1P0
Q3Q2Q1Q0
RCO
LOAD
74163
CK
ENP
ENT
CLEAR
“1”
“1” “0”“0”
P3P2P1P0
Q3Q2Q1Q0
RCO
LOAD
74163
CK
ENP
ENT
CLEAR
P3P2P1P0
Q3Q2Q1Q0
RCO
LOAD
74163
CK
ENP
ENT
CLEAR
“1”“1”
“1”“1”“1”
P3P2P1P0
Q3Q2Q1Q0
RCO
LOAD
74163
CK
ENP
ENT
CLEAR
“1”
C
L
O
C
K
“0”“1” “1”“1”
P3P2P1P0
Q3Q2Q1Q0
RCO
LOAD
74163
CK
ENP
ENT
CLEAR
P3P2P1P0
Q3Q2Q1Q0
RCO
LOAD
74163
CK
ENP
ENT
CLEAR
“1”“1”“1”“1”
C
L
O
C
K
“0”“0”“0”“1”“1”
2.b (1,5 pontos) – Quer-se construir um contador pela associação de dois contadores, “C1” e “C2”, que 
contam em sequência binária e cujos módulos de contagem são n1 = 5 e n2 = 2, respectivamente. 
2.b.1 (0,75 pontos) – Para a associação proposta na Figura 2.b.1 responda: 
  Qual o seu módulo ? Resposta: O módulo é 10 (= 5 x 2). 
 
 A sequência de contagem é binária? Considere a palavra binária formada por QDQCQBQA, sendo 
QA o menos significativo e apresente no quadro abaixo a seqüência de estados em decimal: 
Resposta: A sequência é não binária. 
 
X 0 1 2 3 4 8 9 10 11 12 0 
 Desenhe a forma de onda em QD e diga qual é seu duty cycle. Resposta: Seu duty cycle é de 50% 
(onda quadrada). 
 
Clock 
Estado X 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 8 8 9 9 10 10 11 11 12 12 0 0 
QD 
2.b.2 (0,75 pontos) – Para a associação proposta na Figura 2.b.2 responda: 
  Qual o seu módulo ? Resposta: O módulo é 10 (= 5 x 2). 
 
 A sequência de contagem é binária? Considere a palavra binária formada por QDQCQBQA, sendo 
QA o menos significativo e apresente no quadro abaixo a seqüência de estados em decimal: 
Resposta: A sequência é binária. 
 
X 0 1 2 3 4 5 6 7 8 90 
 Desenhe a forma de onda em QD: e diga qual é seu duty cycle. Resposta: Seu duty cycle é de 20% 
(onda retangular). 
 
Clock 
Estado X 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 0 0 
QD 
Anexo – Questão 2 – Figuras 
CLEAR
0
1
1
1
1
LOAD
X
0
1
1
1
ENP
X
X
0
X
1
ENT
X
X
X
0
1
FUNÇÃO
ASSOCIADA
ANULA
CARREGA
INIBE
INIBE
CONTA
ENTRADAS EFEITO
Q0 – Q3
Q0 – Q3
Q0 – Q3
Q0 – Q3
Q0 – Q3
(Q0 – Q3)n+1
CLOCK
X
X
X
Obs: 1) 74161: Contador módulo 16 (hexadecimal) - sequência binária; 2) RCO: “Ripple Carry Out”; 
3) ENT: “Enable Trickle Input”; 4) ENP: “Enable Parallel Input”; 5) RCO = Q0 . Q1 . Q2 . Q3 . ENT
P3P2P1P0
Q3Q2Q1Q0
RCO
LOAD
74161
CK
ENP
ENT
CLEAR
CLEAR
0
1
1
1
1
LOAD
X
0
1
1
1
ENP
X
X
0
X
1
ENT
X
X
X
0
1
FUNÇÃO
ASSOCIADA
ANULA
CARREGA
INIBE
INIBE
CONTA
ENTRADAS EFEITO
Q0 – Q3
Q0 – Q3
Q0 – Q3
Q0 – Q3
Q0 – Q3
(Q0 – Q3)n+1
CLEAR
0
1
1
1
1
LOAD
X
0
1
1
1
ENP
X
X
0
X
1
ENT
X
X
X
0
1
FUNÇÃO
ASSOCIADA
ANULA
CARREGA
INIBE
INIBE
CONTA
ENTRADAS EFEITO
Q0 – Q3
Q0 – Q3
Q0 – Q3
Q0 – Q3
Q0 – Q3
(Q0 – Q3)n+1
CLOCK
X
X
X
CLOCK
X
X
X
Obs: 1) 74161: Contador módulo 16 (hexadecimal) - sequência binária; 2) RCO: “Ripple Carry Out”; 
3) ENT: “Enable Trickle Input”; 4) ENP: “Enable Parallel Input”; 5) RCO = Q0 . Q1 . Q2 . Q3 . ENT
P3P2P1P0
Q3Q2Q1Q0
RCO
LOAD
74161
CK
ENP
ENT
CLEAR
P3P2P1P0
Q3Q2Q1Q0
RCO
LOAD
74161
CK
ENP
ENT
CLEAR
 
CLEAR
0
1
1
1
1
LOAD
X
0
1
1
1
ENP
X
X
0
X
1
ENT
X
X
X
0
1
FUNÇÃO
ASSOCIADA
ANULA
CARREGA
INIBE
INIBE
CONTA
ENTRADAS EFEITO
Q0 – Q3
Q0 – Q3
Q0 – Q3
Q0 – Q3
Q0 – Q3
(Q0 – Q3)n+1
Obs: 1) 74163: Contador módulo 16 (hexadecimal) - sequência binária; 2) RCO: “Ripple Carry Out”; 
3) ENT: “Enable Trickle Input”; 4) ENP: “Enable Parallel Input”; 5) RCO = Q0 . Q1 . Q2 . Q3 . ENT
CLOCK
X
X
P3P2P1P0
Q3Q2Q1Q0
RCO
LOAD
74163
CK
ENP
ENT
CLEAR
CLEAR
0
1
1
1
1
LOAD
X
0
1
1
1
ENP
X
X
0
X
1
ENT
X
X
X
0
1
FUNÇÃO
ASSOCIADA
ANULA
CARREGA
INIBE
INIBE
CONTA
ENTRADAS EFEITO
Q0 – Q3
Q0 – Q3
Q0 – Q3
Q0 – Q3
Q0 – Q3
(Q0 – Q3)n+1
CLEAR
0
1
1
1
1
LOAD
X
0
1
1
1
ENP
X
X
0
X
1
ENT
X
X
X
0
1
FUNÇÃO
ASSOCIADA
ANULA
CARREGA
INIBE
INIBE
CONTA
ENTRADAS EFEITO
Q0 – Q3
Q0 – Q3
Q0 – Q3
Q0 – Q3
Q0 – Q3
(Q0 – Q3)n+1
Obs: 1) 74163: Contador módulo 16 (hexadecimal) - sequência binária; 2) RCO: “Ripple Carry Out”; 
3) ENT: “Enable Trickle Input”; 4) ENP: “Enable Parallel Input”; 5) RCO = Q0 . Q1 . Q2 . Q3 . ENT
CLOCK
X
X
CLOCK
X
X
CLOCK
X
X
P3P2P1P0
Q3Q2Q1Q0
RCO
LOAD
74163
CK
ENP
ENT
CLEAR
P3P2P1P0
Q3Q2Q1Q0
RCO
LOAD
74163
CK
ENP
ENT
CLEAR
Rascunho 
CK 
QA 
QB 
QC 
QD 
Est 
 
CK 
QA 
QB 
QC 
QD 
Est 
 
 
 
 
 
 
PCS 2304 – PROJETO LÓGICO DIGITAL - 21/05/2.012 
2ª. PROVA - sem consulta (100 minutos) 
 
NºUSP:_________NOME:_________________________________________Turma___ 
 
3a Questão (3,0 pontos) –. Memórias 
 
a) (1,0 ponto) Complete a tabela abaixo marcando com um X os tipos de 
memórias que atendem à descrição. Pode haver mais de uma resposta para 
cada item. Uma marcação errada anula uma certa. 
 
 Descrição RAM 
estática 
RAM 
dinâmica
Mask 
ROM 
PROM UV 
EPROM 
EEPROM Flash 
Volátil X X 
Programação fora do 
circuito apenas 
 X X X 
Não volátil, permite 
escrita/leitura no circuito 
 X X 
Apagamento óptico X 
Volátil, baixo consumo, 
célula capacitiva 
 X 
RAM mais veloz X 
 
 
b) (1,0 ponto) Dado o valor das entradas E1E0 complete o diagrama abaixo 
desenhando as correntes diretas nos diodos, e informando o valor lógico nas saídas 
S0´a S3´, e D0 a D3,. Índice 0 indica o bit menos significativo. 
+5V 
0 
0 
0 
1 
1 
1 
1 
1 
0 
1 
 
D0 
D1 
D2 
D3 
\S0 
\S1 
\S2 
\S3 
E1 
E0 
R0 R1 R2 R3 
0 
0 
1 
0 
 
c) (1,0 ponto) Observe os símbolos funcionais das memórias abaixo, onde os sinais 
Ai indicam via de endereços e Di via de dados. Os demais sinais foram omitidos por 
simplicidade. 
Complete a tabela informando a capacidade de cada memória em número de 
posições x tamanho da palavra. Ex. 4k x 8 bits. Use os símbolos k, M, G para 
designar potências de 210. 
 
Memória Capacidade 
1 2k x 4 bits 
2 32k x 8 bits 
3 8k x 1 bit 
4 4M x 8 bits 
5 64k x 4 bits 
 
A0 
A1 
A2 
A3 D0 
A4 D1 
A5 D2 
A6 D3 
A7 
A8 
A9 
A10 
A0 
A1 
A2 
A3 D0 
A4 D1 
A5 D2 
A6 D3 
A7 D4 
A8 D5 
A9 D6 
A10 D7 
A11 
A12 
A13 
A14 
Memória 2
Memória 4
Memória 5A0 
A1 
A2 
A3 D0 
A4 D1 
A5 D2 
A6 D3 
A7 D4 
A8 D5 
A9 D6 
A10 D7 
A11 
... 
... 
A18 
A19 
A20 
A21 
A0 
A1 
A2 
A3 D0 
A4 D1 
A5 D2 
A6 D3 
A7 
A8 
A9 
A10 
A11 
A12 
A13 
A14 
A15 
Memória 3Memória 1
A0 
A1 
A2 
A3 D0 
A4 
A5 
A6 
A7 
A8 
A9 
A10 
A11 
A12 
 
	2304-P2-Q1-MS-v2
	2304-P2-Q1-GABARITO-MS-v2
	X
	X
	CK
	NºUSP:_________NOME:_________________________________________Turma___