Atividades unidade 4

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PERGUNTA 1 
Dentro dos circuitos lógicos sequenciais, podemos encontrar os contadores 
assíncronos. Contadores assíncronos são circuitos capazes de realizar uma 
contagem crescente ou decrescente em que a variação dos valores de 
contagem é realizada mediante o pulso de um sinal de clock . Sua 
implementação poderá ser realizada pela utilização de flip-flops tipo “JK” 
ou flip-flops tipo “T”. Analise as afirmativas a seguir e assinale com “V” as 
verdadeiras e com “F” a(s) falsa(s). 
R. 
(V) Contadores assíncronos permitem apenas contagens em que os elementos 
contados são subsequentes, ou seja, o novo valor representa o acréscimo ou 
decréscimo de uma unidade a cada pulso de clock . 
(V) Contadores assíncronos podem apresentar valores errôneos transientes de 
contagem, que duram enquanto as transições dos sinais de clock estiverem 
sendo realizadas. 
(F) Contadores assíncronos possuem a implementação mais complexa em 
relação aos contadores síncronos. 
(V) Para realizar a contagem decrescente, basta usar a lógica positiva para o 
sinal do clock . 
Agora, assinale a alternativa com a sequência correta. 
 
PERGUNTA 2 
 
Na informática, adota-se o formato binário de representação numérica devido 
aos possíveis estados de um bit: 0 ou 1. Porém, dentro da representação 
binária, podemos encontrar vários formatos, dentre os quais destacamos as 
representações Gray, Johnson e o “2 entre 5”. Particularmente em relação ao 
código Gray, podemos mencionar que sua principal característica consiste na 
variação de apenas 1 bit de seus valores entre as linhas subsequentes. Para 
essa questão, implemente um contador Gray de 3 bits, utilizando um contador 
síncrono. Manipulando 3 bits (“A”, “B” e “C”), a contagem será: 000, 001, 011, 
010, 110, 111, 101, 100. 
Assinale a alternativa que contém os valores dos terminais “J” e “K” 
correspondentes ao bit menos significativo (bit “C” - bit mais à direita). 
R. JC = JC = A XNOR B; KC = A XOR B. 
 
PERGUNTA 3 
 
Contadores binários podem ser classificados em contadores binários 
assíncronos e contadores binários síncronos. Nos circuitos assíncronos, o sinal 
de clock não é uniforme a todos os flip-flops envolvidos, como em um contador 
síncrono. Isso faz com que não sejam possíveis contagens não lineares. Por 
sua vez, como o sinal de clock é único nos contadores síncronos, podemos 
implementar contagens não lineares. Para tanto, circuitos combinacionais para 
gerar os valores a serem atribuídos aos terminais “J” e “K” devem ser 
implementados. 
Suponha que seja necessária a implementação de um contador cuja contagem 
consiste em: 0 → 5 → 2 → 4 → 6. Na ocorrência de alguma falha do circuito, 
levando o valor corrente para 1, 3 ou 7, deve-se fazer com que o valor volte a 
ser 0 no próximo pulso de clock. Atribuindo as identificações “A” (bit mais 
significativo), “B” e “C” (bit menos significativo), construa o contador binário 
síncrono que atenda à especificação da contagem apresentada. 
Assinale a alternativa que contém as expressões combinacionais relativas aos 
terminais “J” e “K” do bit mais significativo (bit “A”): 
R. JA = ~C; KA = B + C. 
 
 
PERGUNTA 4 
 
Em diversas situações, surge a necessidade de utilizarmos circuitos 
contadores. Por exemplo, nas análises clínicas, temos os contadores, para que 
sejam levantadas quantidades de microrganismos; no controle de acesso a um 
show, temos que verificar quantas pessoas estão presentes; e no computador, 
quantos ticks de clock foram efetuados. Para tanto, existem os circuitos 
contadores binários assíncronos e os circuitos contadores síncronos. 
Analise as afirmativas a seguir e assinale com “V” as verdadeiras e com “F” 
a(s) falsa(s). 
R. 
(F) Contadores síncronos são implementados somente com flip-flops tipo “T”. 
(V) Contadores síncronos permitem uma contagem não linear. Porém, para se 
conseguir tal característica, deve-se criar lógicas combinacionais para cada 
entrada “J” e “K” dos flip-flops envolvidos. 
(V) Dá-se o nome de contadores síncronos, pois todos os flip-flops recebem o 
mesmo sinal de clock, simultaneamente. 
(V) Com os contadores síncronos, evita-se o problema de ruídos que poderiam 
ocorrer nos contadores assíncronos. 
Agora, assinale a alternativa com a sequência correta. 
 
PERGUNTA 5 
 
Na matemática, podemos realizar multiplicações utilizando somas sucessivas. 
Por exemplo 4*3 = 4 + 4 + 4 = 12. Para essa questão, imagine que você tenha 
a necessidade de implementar um circuito capaz de realizar multiplicação de 
dois números (“A” e “B”) de 3 bits cada – em que “A” denota o multiplicando e 
“B” o multiplicador. Porém, infelizmente, você não tem, em sua bancada, 
circuitos ou componentes que fazem, especificamente, a operação de 
multiplicação. 
Para essa questão, analise as afirmativas a seguir. 
 
I. Para realizar uma operação de multiplicação com somas sucessivas, temos 
que ter um circuito somador (“S”), um registrador (“R”), um circuito contador 
(“C”) e uma porta “AND”. As entradas de “S” são o multiplicando e a saída de 
“R”. O registrador “R” recebe a saída de “S” e, como clock, a saída da porta 
“AND”. A porta “AND” recebe como entradas o sinal de clock e a indicação se o 
contador “C” realizou a contagem até atingir o valor do multiplicador, tendo 
iniciado com o valor “0”. 
 
II. Para saber se o contador de passos realizou o número de iterações 
equivalente ao multiplicador, basta associar, por meio de uma porta “XNOR”, 
cada bit do contador com cada bit do multiplicador. Todas as saídas das portas 
“XNOR” serão conectadas às entradas de uma porta “OR”. 
 
III. Quando o contador de passos finalizar a sua contagem, deve-se bloquear 
o clock do registrador e o seu próprio clock por meio, por exemplo, de portas 
“AND”. Esse mesmo sinal servirá para indicar que a operação de multiplicação 
por meio das somas sucessivas foi finalizada. 
 
IV. Para realizar uma operação de multiplicação com somas sucessivas, temos 
que ter um circuito somador (“S”), um registrador de deslocamento (“R”), um 
circuito contador (“C”) e uma porta “AND”. As entradas de “S” são o 
multiplicando e a saída de “R”. O registrador “R” recebe a saída de “S” e, 
como clock, a saída da porta “AND”. A porta “AND” recebe como entradas o 
sinal de clock e a indicação se o contador “C” realizou a contagem até atingir o 
valor do multiplicador, tendo iniciado com o valor “0”. A cada pulso de clock, o 
registrador também fará um deslocamento para a esquerda. 
Agora, assinale a alternativa que traz apenas a(s) afirmativa(s) correta(s). 
R. I, II e III. 
 
PERGUNTA 6 
 
Na eletrônica digital, os componentes básicos dos sistemas lógicos sequenciais 
são chamados de “ latches” e “ flip-flops”. Tais componentes são capazes de 
armazenar um bit de informação e podem integrar os circuitos registradores e 
contadores binários. Sabe-se que existem vários modelos de latches e flip-
flops, dentre os quais podemos destacar “RS”, “D”, “JK” e “T”. 
Para essa questão, vamos nos concentrar no tipo “JK” e analisar as seguintes 
combinações para os valores de “J” e de “K”: 
 
(I) J = 0 ; K = 0. 
(II) J = 1 ; K = 0. 
(III) J = 1 ; K = 1. 
(IV) J = 0 ; K = 1. 
 
 
Qual é a sequência correta dos valores a serem obtidos na saída Q do flip-
flop “JK”? 
 
R. Qt; 1; ~Qt; 0 
 
PERGUNTA 7 
 
Um valor numérico binário pode ser expresso por diversas formas. Dentre as 
formas mais conhecidas, podemos citar: codificação “Gray”; codificação 
“Johnson”; e codificação “Excesso 3”. Em relação à codificação Johnson, 
podemos realizar sua contagem por intermédio de um registrador de 
deslocamento em anel torcido. Porém, essa não é a única maneira, ou seja, 
podemos realizar a contagem Johnson também por meio de um contador 
binário síncrono. Para essa questão, imagine uma contagem Johnson de 
apenas 3 bits (“A”, “B” e “C” – em que o bit “C” é o menos significativo). Nesse 
caso, teremos a seguinte contagem: 000 → 001 → 011 → 111 → 110 → 100 
→ volta ao estado inicial “000”.Selecione a alternativa que contém as expressões corretas dos circuitos 
combinacionais relativos aos terminais “J” e “K” doflip-flop correspondente ao 
bit “C” (menos significativo). 
R. JC = ~A+~B; KC = A+B. 
PERGUNTA 8 
 
Contadores binários assíncronos são componentes capazes de realizar uma 
contagem linear crescente ou decrescente, sendo que os valores pertencentes 
à contagem são subsequentes ao valor atual. Várias aplicações podem ser 
implementadas levando-se em conta a utilização dos contadores assíncronos, 
dentre as quais podemos citar os divisores de frequência. Divisores de 
frequência são circuitos capazes de gerar um pulso que representa o sinal 
de clock dividido por um fator pré-determinado. 
A partir dessa lógica, analise as afirmativas a seguir. 
I. O valor da divisão é consequência do tamanho da palavra manipulada pelo 
contador, ou seja, é consequência da quantidade de flip-flops utilizados no 
contador. 
II. O valor da divisão de frequência é condicionado ao limite da contagem. O 
pulso de “reset” da contagem representa o próprio valor da divisão do 
contador. 
III. O pulso de reset da contagem é obtido por intermédio do produto canônico 
do valor limite, acrescentado de uma unidade. 
IV. O pulso de “reset” da contagem é obtido por intermédio do produto canônico 
do valor limite. 
Agora, assinale a alternativa que traz apenas a(s) afirmativa(s) correta(s). 
 
R. II e III. 
PERGUNTA 9 
 
Sabe-se que contadores são circuitos pertencentes ao grupo dos sistemas 
lógicos sequenciais. Os contadores podem, ainda, ser classificados como 
contadores assíncronos e síncronos. Especificamente sobre os contadores 
assíncronos, podemos mencionar que eles são formados por flip-flops, tipo “JK” 
ou tipo “T” cascateados, ou seja, o sinal de clock de um flip-flop é obtido a partir 
da saída “Q” do flip-flop vizinho, motivo esse de sua denominação “assíncrono”. 
Por fim, sabe-se que um contador assíncrono pode realizar contagens lineares, 
ou seja, os termos contados devem ser subsequentes (de forma crescente ou 
decrescente). 
Imagine que há a necessidade de exibir apenas os valores pares de uma 
contagem crescente. Nesse caso, suponha que o início da contagem é 
garantido o valor “0”. Agora, analise as alternativas a seguir. 
I. A contagem de dois em dois (apenas os números pares) pode ser obtida 
introduzindo-se um flip-flop a mais no contador em relação à quantidade 
mínima necessária. Esse flip-flop adicional seria um bit inferior ao bit menos 
significativo da contagem. Exibe-se no display todos os flip-flops, exceto o flip-
flop adicional. 
II. Pode-se coletar o sinal do clock de um componente divisor de frequência, 
em que a frequência seria dividida por 2. Esse divisor de frequência pode ser 
construído com um flip-flop tipo “JK” ou tipo “T”. 
III. Para exibir apenas valores pares, basta deixar o display do bit menos 
significativo congelado no valor lógico “0”. A contagem nos demais bits ficaria 
normal. 
IV. Caso o display do bit menos significativo seja congelado no valor lógico “0”, 
fazendo a contagem apenas dos demais bits, deve-se limitar a contagem. Por 
exemplo, caso estejamos utilizando 3 flip-flops, a contagem deverá ser 
reiniciada no valor 5. O último valor válido seria “100” (valor 4 em decimal), pois 
acrescentando-se o display em 0, ficaria “1000” (valor 8 em decimal). 
Agora, assinale a alternativa que traz apenas a(s) afirmativa(s) correta(s). 
 
R. III e IV. 
PERGUNTA 10 
 
Contadores assíncronos podem estar presentes em várias aplicações práticas. 
Imagine que há a necessidade de se implementar um circuito para informar ao 
usuário a quantidade de batidas de seu coração por minuto. Esse circuito deve 
atualizar o display somente após o final de cada minuto, ou seja, ao final de 
cada minuto, a contagem deverá ser reiniciada para que, após o próximo 
minuto, o valor do display possa ser atualizado com a nova marcação. 
Para a implementação do circuito, suponha que você possui os seguintes 
componentes: 
I. Transdutor pressão-elétrico: esse componente transforma uma variação de 
pressão em um sinal elétrico. No nosso caso, será acoplado junto ao corpo do 
usuário para que, a cada batimento do coração, ele forneça um pulso (sinal já 
condicionado), ou seja, os níveis de tensão e de corrente já se encontram 
calibrados para a pronta utilização no circuito a ser implementado. 
II. Oscilador com pulso a cada minuto: esse circuito emitirá um pulso a cada 
minuto. 
III. Registrador: esse componente é capaz de armazenar uma palavra 
de N bits. Suponha que a quantidade N de bits seja suficiente para a sua 
aplicação. 
IV. Contador assíncrono de N bits. Suponha que a quantidade N de bits seja 
suficiente para a sua aplicação. Esse contador apresenta um pino de “ reset”, 
quando referenciado com “1”, o valor da contagem é reiniciado com “0”. 
V. Decodificadores e display de 7 segmentos. A quantidade de decodificadores 
e displays disponíveis são suficientes para exibir um número de três dígitos. 
VI. Portas lógicas diversas. 
Agora, faça a relação entre os componentes de modo que as interconexões 
permitam a implementação do circuito de monitoramento de batimentos 
cardíacos. 
R. I → clock de IV; II → clock de III; II → reset de IV; III → V; IV → III. As portas 
lógicas servem para sincronizar o momento da carga do registrador com o 
reset do contador.