AULA9_PROBLEMAS

Prévia do material em texto

QUESTÕES	
  AULA	
  9	
  TEORÍA	
  
	
  
	
  Problema	
  9.1	
  Considere	
  o	
  registo	
  multimodo	
  da	
  figura.	
  	
  a) Complete	
   o	
   diagrama	
   temporal	
   abaixo	
   indicando	
   a	
   forma	
   de	
   onda	
   dos	
  sinais	
  C	
  e	
  S=<S3,S2,S1,S0>	
  (suponha	
  os	
  tempos	
  de	
  propagação	
  desprezáveis	
  face	
  ao	
  período	
  de	
  relógio).	
  b) Apresente	
  uma	
  tabela	
  com	
  a	
  indicação	
  da	
  função	
  realizada	
  em	
  função	
  do	
  sinal	
  de	
  controlo	
  I=<I2,I1,I0>.	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
CLK
I(2:0) 001 010 101 110
A(3:0) 0110 1010
US(3:0)
C
011 000 100 111 001
	
  U	
  –	
  Undefined	
  
Problema	
  9.2.	
  Considere	
  o	
  contador	
  ilustrado	
  na	
  figura.	
  Utilizando	
  o	
  mínimo	
  de	
  lógica	
  combinatória	
  adicional,	
  ligue	
  dois	
  contadores	
  deste	
  tipo	
  de	
  modo	
  a	
  concretizar	
   um	
   contador	
   binário	
   com	
   módulo	
   60	
   (ex:	
  0,1,2,…57,58,59,0,1,2,…).	
  	
  	
  
A3 A2 A1 A0
CLK
MUX
8:1I
S3S3S0 00000
3210 7654
S3 S2 S0S1
3
C
Operação 
Manter valores atuais 
Carga paralela 
Desloca à direita 
Desloca à esquerda 
s0 
0 
1 
0 
1 
s1 
0 
0 
1 
1 
I2
I2
I1
I0
3-bit up-counter
L
C
cnt
load
reset
tc
3
3
enable
Problema	
  9.3.	
  Considere	
  o	
  contador	
  do	
  problema	
  anterior,	
   ligado	
  a	
  um	
  sinal	
  de	
   relógio	
  de	
  50	
  Hz	
   (T=20ms).	
  Utilizando	
  a	
   lógica	
   adicional	
  que	
   considerar	
  necessária,	
   utilize	
   um	
   ou	
  mais	
   contadores	
   deste	
   tipo	
   de	
   modo	
   a	
   gerar	
   um	
  sinal	
  com	
  período	
  de	
  600ms,	
  com	
  um	
  duty-­‐cycle	
  de	
  50%	
  (i.e.,	
  TH=TL=T/2).	
  
	
  	
   𝑛º  𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙  𝑑𝑒  𝑐𝑜𝑛𝑡𝑎𝑔𝑒𝑛𝑠  𝑝𝑜𝑟  𝑝𝑒𝑟𝑖𝑜𝑑𝑜 = 600𝑚𝑠20𝑚𝑠 = 30	
  
	
  
Uma	
   vez	
   que	
   cada	
   contador	
   só	
   permite	
   fazer	
   um	
   máximo	
   de	
   16	
   contagens,	
  
pode-­‐se	
  pensar	
  numa	
  solução	
  que	
  conta	
  sequências	
  de	
  15	
  de	
  contagens	
  (de	
  1	
  a	
  
15,	
   por	
   exemplo),	
   garantindo-­‐se	
   desta	
   forma	
   que	
   o	
   fator	
   de	
   ciclo	
   dos	
   bits	
   da	
  
contagem	
  dessas	
  sequências	
  é	
  igual	
  a	
  50%.	
  
	
  
Problema	
   9.4.	
   Considere	
   o	
   registo	
   de	
   deslocamento	
   ilustrado	
   na	
   figura	
   ao	
  lado.	
  Utilizando	
  o	
  mínimo	
  de	
  lógica	
  combinatória	
  adicional	
  e	
  assumindo	
  um	
  deslocamento	
  à	
  direita,	
  ligue	
  dois	
  registos	
  deste	
  tipo	
  de	
  modo	
  a	
  implementar	
  um	
  circuito	
  que	
  realize:	
  
• A	
  conversão	
  série-­‐paralelo	
  de	
  um	
  sinal	
  de	
  entrada	
  Xin	
  correspondente	
  a	
  uma	
  sequência	
  de	
  bits,	
  de	
  forma	
  a	
  mostrar	
  nas	
  saídas	
  Qi	
  os	
  últimos	
  8	
  bits	
  do	
  sinal	
  de	
  entrada;	
  
• A	
  detecção	
  do	
  padrão	
  de	
  bits	
  “01111110”	
  nas	
  saídas	
  Qi	
  do	
  registo;	
  
• O	
  carregamento	
  paralelo	
  do	
  padrão	
  “11011011”	
  sempre	
  que	
  o	
  padrão	
  “01111110”	
  for	
  detectado	
  na	
  saída	
  do	
  registo.	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
D3 D2 D1 D0
CLK Q3 Q2 Q0Q1
Operação!
Manter valores atuais!
Desloca à esquerda!
Desloca à direita!
Carga paralela!
s0!
0!
1!
0!
1!
s1!
0!
0!
1!
1!
	
  
Problema	
   9.5.	
   Pretende-­‐se	
   implementar	
   um	
   circuito	
   que	
   implemente	
   o	
  padrão	
  de	
  contagem	
  representado	
  na	
  figura,	
  correspondente	
  a	
  um	
  sinal	
  de	
  8	
  bits	
  (b0	
  a	
  b7).	
  Este	
  padrão	
  corresponde	
  à	
  contagem	
  de	
  8	
  estados	
  Ex,	
  que	
  se	
  repetem	
  ao	
  longo	
  do	
  tempo,	
  em	
  que	
  o	
  estado	
  genérico	
  En	
  caracteriza-­‐se	
  por	
  apresentar	
  os	
  n	
  bits	
  mais	
  significativos	
  com	
  o	
  valor	
  zero,	
  sendo	
  os	
  restantes	
  bits	
  colocados	
  com	
  o	
  valor	
  lógico	
  um.	
  	
  
• Utilizando	
  o	
  mínimo	
  de	
  lógica	
  combinatória	
  adicional	
  e	
  assumindo	
  um	
  deslocamento	
   à	
   direita,	
   ligue	
   os	
   dois	
   registos	
   de	
   deslocamento	
  apresentados	
  de	
  modo	
  a	
  implementar	
  um	
  gerador	
  deste	
  padrão.	
  
• Indique	
  na	
  tabela,	
  para	
  cada	
  estado,	
  a	
  operação	
  (S1,S0)	
  realizada	
  pelo	
  registo	
  de	
  deslocamento	
  (00,01,10,11).	
  	
  
	
  	
  
Operação!
Manter valores atuais!
Desloca à esquerda!
Desloca à direita!
Carga paralela!
s0!
0!
1!
0!
1!
s1!
0!
0!
1!
1!
Estado	
   b7	
   b6	
   b5	
   b4	
   b3	
   b2	
   b1	
   b0	
   Operação	
  (S1,S0)	
  
E0 1 1 1 1 1 1 1 1 
E1 0 1 1 1 1 1 1 1 
E2 0 0 1 1 1 1 1 1 
E3 0 0 0 1 1 1 1 1 
E4 0 0 0 0 1 1 1 1 
E5 0 0 0 0 0 1 1 1 
E6 0 0 0 0 0 0 1 1 
E7 0 0 0 0 0 0 0 1 
E0 1 1 1 1 1 1 1 1 
E1 0 1 1 1 1 1 1 1 
E2 0 0 1 1 1 1 1 1 
E3 0 0 0 1 1 1 1 1