ATIVIDADE 04 (A4) SISTEMAS DIGITAIS

Prévia do material em texto

Usuário RAYMOND REDDIGTTON 
Curso GRA1017 SISTEMAS DIGITAIS CCOMP201 - 202010.ead-1898.04 
Teste ATIVIDADE 4 (A4) 
Iniciado 09/04/20 08:33 
Enviado 16/04/20 07:40 
Status Completada 
Resultado da tentativa 9 em 10 pontos 
Tempo decorrido 167 horas, 7 minutos 
Resultados exibidos Respostas enviadas, Respostas corretas, Comentários 
 Pergunta 1 
0 em 1 pontos 
 
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” do flip-flop correspondente 
ao bit “C” (menos significativo). 
 
Resposta Selecionada: 
J C = ~A+~B; K C = A+B. 
Resposta Correta: 
JC = ~A.~B; KC = A.B. 
Feedback 
da resposta: 
Infelizmente a sua resposta está incorreta. Reveja, no e-book, 
como podemos implementar circuitos contadores binários 
síncronos. Lembre-se de que cada transição gera um par de 
valores relativos a “J” e “K”. A partir desses valores, é realizada 
a extração da expressão booleana. 
 
 
 Pergunta 2 
1 em 1 pontos 
 
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). 
( ) Contadores síncronos são implementados somente com flip-flops tipo “T”. 
( ) 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. 
( ) Dá-se o nome de contadores síncronos, pois todos os flip-flops recebem 
o mesmo sinal de clock, simultaneamente. 
( ) Com os contadores síncronos, evita-se o problema de ruídos que 
poderiam ocorrer nos contadores assíncronos. 
Agora, assinale a alternativa com a sequência correta. 
Resposta Selecionada: 
F; V; V; V. 
Resposta Correta: 
F; V; V; V. 
Feedback 
da 
resposta: 
Parabéns! Sua resposta foi a correta! Os contadores binários 
síncronos permitem contagens não lineares. Porém, para isso, 
tornam-se mais complexos em relação aos assíncronos, pois 
deve-se criar circuitos combinacionais para cada terminal “J” e 
“K” de todos os flip-flops envolvidos. Pelo fato de que o sinal 
de clock é único para todos os flip-flops (motivo do nome 
“síncrono”), o problema de ruído durante a contagem (que 
poderia ocorrer nos assíncronos) não existe. 
 
 
 Pergunta 3 
1 em 1 pontos 
 
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). 
( ) 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 . 
( ) Contadores assíncronos podem apresentar valores errôneos transientes de contagem, 
que duram enquanto as transições dos sinais de clock estiverem sendo realizadas. 
( ) Contadores assíncronos possuem a implementação mais complexa em relação aos 
contadores síncronos. 
( ) Para realizar a contagem decrescente, basta usar a lógica positiva para o sinal do clock . 
Agora, assinale a alternativa com a sequência correta. 
 
Resposta Selecionada: 
V; V; F; V. 
Resposta Correta: 
V; V; F; V. 
Feedback 
da 
resposta: 
Parabéns! Sua resposta está correta. Os contadores 
assíncronos de fato são mais fáceis de implementar, pois 
nenhuma lógica adicional deverá ser inserida para permitir a 
contagem. Porém, essa baixa complexidade faz com que haja a 
possibilidade de ruídos durante as transições do sinal 
de clock entre cada flip-flop. Isso ocorre porque cada flip-flop é 
operado por uma frequência distinta de clock. 
 
 
 Pergunta 4 
1 em 1 pontos 
 
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. 
 
Resposta 
Selecionada: 
 
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. 
Resposta 
Correta: 
 
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. 
Feedback 
da 
resposta: 
Parabéns! Sua resposta foi a correta! Você associou 
corretamente os componentes. Notou que o transdutor produz 
os pulsos que farão com que o valor do contador seja 
incrementado. Esse valor do contador somente será passado ao 
registrador após um minuto (pulso derivado do oscilador 1 pulso 
por minuto). Na ocorrência desse pulso, deverá haver, além da 
carga do valor da contagem no registrador, o reset do contador 
para que a contagem dos batimentos cardíacos seja reiniciada. 
Deve-se garantir que haverá, antes, a carga do valor no 
 
registrador para que, depois, seja realizado o reset. Os 
decodificadores e displays de 7 segmentos terão a função de 
exibir o valor presente no registrador. 
 
 Pergunta 5 
1 em 1 pontos 
 
Na matemática, podemos realizar multiplicaçõesutilizando 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). 
 
Resposta Selecionada: 
I, II e III. 
Resposta Correta: 
I, II e III. 
Feedback 
da 
resposta: 
Parabéns! Sua resposta foi a correta! Para essa situação, temos 
que desenvolver um controle de iteração. Esse controle pode 
ser feito utilizando-se um contador crescente ou decrescente. 
Caso seja crescente, ele deve ser iniciado em 0 e interromper a 
contagem quando o valor for igual ao multiplicador. Caso seja 
 
decrescente, ele deve ser iniciado com o valor do multiplicador e 
ser interrompido quando chegar ao valor 0. Assim que houver a 
interrupção de sua contagem, deve-se bloquear o clock do 
registrador e do próprio contador. 
 
 Pergunta 6 
1 em 1 pontos 
 
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). 
 
Resposta Selecionada: 
J C = A XNOR B; K C = A XOR B. 
Resposta Correta: 
JC = A XNOR B; KC = A XOR B. 
Feedback 
da 
resposta: 
Parabéns! Sua resposta foi a correta! Para implementarmos um 
contador Gray, podemos usar um contador síncrono cujas 
transições representam os valores da contagem Gray. Dessa 
forma, temos que calcular os circuitos combinacionais relativos 
a cada terminal “J” e “K” de todos os flip-flops envolvidos no 
contador. 
 
 
 Pergunta 7 
1 em 1 pontos 
 
Um relógio digital pode ser implementado utilizando-se um conjunto de 
contadores assíncronos. Cada contador fica incumbido por um dígito do 
relógio, por exemplo, unidade e dezena dos segundos, unidade e dezena 
dos minutos e unidade e dezena das horas. Imagine que você tem a 
necessidade de implementar um relógio digital cujas horas variam de 00 até 
23. 
Analise as proposições a seguir. 
I. O clock para as unidades das horas é proveniente do sinal de reset do 
módulo responsável pela contagem da dezena dos minutos. E o clock para 
as dezenas nas horas é proveniente do sinal de reset do contador 
relacionado à unidade das horas. 
II. O clock para as unidades das horas é proveniente do sinal de reset do 
módulo responsável pela contagem da dezena dos horas. E o clock para as 
dezenas nas horas é proveniente do sinal de reset do contador relacionado 
à dezena das horas. 
III. Para o sinal de reset do contador relativo à unidade das horas, deverão 
ser testadas duas situações: caso a dezena das horas tiver os valores 0 ou 
1, o reset da unidade deve ocorrer após o valor 9. Caso contrário, o reset da 
 
unidade das horas deverá ser acionado no momento 3. 
IV. Para o sinal de reset do contador relativo à unidade das horas, deverão 
ser testadas duas situações: caso a dezena das horas tiver os valores 0 ou 
1, o reset da unidade deve ocorrer após o valor 9. Caso contrário, o reset da 
unidade das horas deverá ser acionado no momento 4. 
Agora, assinale a alternativa que traz apenas a(s) afirmativa(s) correta(s). 
Resposta Selecionada: 
I e IV. 
Resposta Correta: 
I e IV. 
Feedback 
da 
resposta: 
Parabéns! Sua resposta foi a correta! Você observou 
corretamente que temos um cascateamento de sinais de clock, 
ou seja, o sinal de clock de um estágio é proveniente do sinal 
de reset do módulo anterior. Observou, ainda, que o sinal 
de reset é realizado após a ocorrência do último valor válido. 
Por exemplo, no caso da dezena das horas, o sinal de reset é 
gerado quando o contador assumir o valor 3; o valor 2 ainda é 
válido, pois existem as horas 20, 21, 22 e 23. 
 
 
 Pergunta 8 
1 em 1 pontos 
 
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”? 
 
Resposta Selecionada: 
Q t ; 1; ~Q t ; 0. 
Resposta Correta: 
Qt; 1; ~Qt; 0. 
Feedback da 
resposta: 
Parabéns! Sua resposta foi a correta! Realmente, o flip-flop “JK” 
se comporta de uma forma bem parecida com o flip-flop “RS”, 
em que o “ J” é equivalente ao terminal “ SET” e, o “ K” tem a 
funcionalidade do terminal “ RESET”. 
 
 
 Pergunta 9 
1 em 1 pontos 
 
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”): 
 
Resposta Selecionada: 
J A = ~C; K A = B + C. 
Resposta Correta: 
JA = ~C; KA = B + C. 
Feedback 
da 
resposta: 
Parabéns! Sua resposta foi a correta! Você montou 
corretamente as expressões dos terminais “J” e “K” do flip-
flop correspondente ao bit mais significativo. Inclusive, você 
percebeu que os valores não válidos (1, 3 e 7) devem ter as 
suas transições para o valor 0. Assim, temos: 1 → 0, 3 → 0 e 7 
→ 0. 
 
 
 Pergunta 10 
1 em 1 pontos 
 
Contadores binários são circuitos capazes de oferecer, em sua saída, uma 
sequência numérica. Essa contagem pode ser linear (números 
subsequentes: crescentes ou decrescentes) caso o contador a ser 
implementado seja assíncrono ou síncrono ou, ainda, pode ser não linear, 
caso seja implementado um contador síncrono. Uma das aplicações mais 
naturais dos contadores consiste na construção de relógios e cronômetros. 
Suponha que você necessite implementar um cronômetro. Para tanto, esse 
cronômetro deve possuir dois botões: o de reiniciação (para zerar o valor da 
contagem) e o de “pausa / recomeço”. Este último, quando pressionado 
(quando a contagem estiver em curso), faz com que a contagem seja 
interrompida, e, ao ser pressionado novamente, faz com que a contagem 
seja retomada. 
Analise as afirmativas a seguir. 
I. O botão de reiniciação servirá para jogar um pulso de reset ao contador, e 
também a um flip-flop “JK”, cuja função é sinalizar o botão “pausa / 
recomeço”. 
II. O botão de reiniciação servirá para introduzir o valor lógico “0” em várias 
portas “AND”, sendo que cada uma delas terá uma entrada conectada ao 
botão de reiniciação e outra conectada à saída “Q” do flip-
flop correspondente. Assim, a saída do cronômetro estará valendo “0”. 
 
III. O botão “pausa / recomeço” tem a função de jogar um pulso ao clock de 
um flip-flop “JK”. A saída desse flip-flop estará conectada à entrada de uma 
porta “AND”, cuja entrada estará ligada ao clock do circuito (que produzirá a 
frequência de contagem do cronômetro). A saída dessa porta “AND” será 
conectada à entrada do clock do contador. 
IV. O botão “pausa / recomeço” tem a função de jogar o valor lógico “1” ao 
terminal “J” de um flip-flop “JK”. Nesse caso, o terminal “K” estará 
permanentemente conectado ao “terra” (GND) do circuito. A saída 
desse flip-flop estará conectada à entrada de uma porta “AND”, cuja entrada 
estará ligada ao clock do circuito (que produzirá a frequência de contagem 
do cronômetro). A saída dessa porta “AND” será conectada à entrada 
de clock do contador. 
Agora, assinale a alternativa que traz apenas a(s) afirmativa(s) correta(s). 
Resposta Selecionada: 
I e III. 
Resposta Correta: 
I e III. 
Feedback 
da 
resposta: 
Parabéns! Sua resposta foi a correta! Realmente, o reset deve 
incidir tanto no contador, para que seja reiniciado, quanto 
no flip-flop JK, que atuará como seletor “pausa / recomeço”. 
Nesse caso, o valor lógico “0” indica a contagem normal. Cada 
pulso no flip-flop “pausa / recomeço” faz com que o seu valor 
seja invertido, atuando na entrada da porta “AND” para deixar 
passar ou bloquear o sinal do clock externo para que seja 
propagado à entrada do clock do contador. 
 
 
Quinta-feira, 16 de Abril de 2020 07h41min03s BRT