ATIVIDADE 4 SISTEMAS

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Pergunta 1
0 em 1 pontos
Suponha que você tem que implementar um circuito para controlar o acendimento dos LEDs de um giroflex de uma viatura oficial (como um carro de polícia, uma ambulância ou um veículo do corpo de bombeiros). Assim, projete um circuito para controlar o conjunto de LED S, de modo que se tenha a sequência de acendimentos a seguir:
 [image]
Fonte: Elaborada pelo autor, 2019.
 
Na figura acima, temos, inicialmente, apenas os LEDs das extremidades acesos e os demais apagados. Sabendo-se que esse projeto pode ser desenvolvido com contadores síncronos, para essa questão, desenvolva as expressões relativas aos terminais “J” e “K” do primeiro LED (o LED mais à esquerda). Lembrando que os dois lados são simétricos, ou seja, temos dois conjuntos simétricos de quatro LEDs cada. Assim, o acendimento do último LED corresponderá ao acendimento do primeiro, o penúltimo corresponde ao segundo e assim por diante. Suponha que os LEDs sejam denominados “A”, “B”, “C” e “D” e associados à saída “Q” do flip-flop correspondente do contador síncrono. Imagine que o circuito já é iniciado no estado correspondente à primeira linha da figura.
Assinale a alternativa que contém as expressões de “J” e “K” do LED mais à esquerda do giroflex apresentado.
Resposta Selecionada:	
Incorreta J = ~A.~B.C.D; K = A.~B.~C.~D.
Resposta Correta:	
Correta J = ~A.~B.~C.D; K = A.~B.~C.~D.
Feedback da resposta:	Infelizmente a sua resposta está incorreta. Para responder essa questão, tente associar cada estado do giroflex a um valor numérico no formato BCD8421 em que cada bit corresponderá ao estado do LED (aceso ou apagado). Depois, reveja no e-book como implementar um contador síncrono.
Pergunta 2
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:	
Correta Q t ; 1; ~Q t ; 0.
Resposta Correta:	
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 3
0 em 1 pontos
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).
Resposta Selecionada:	
Incorreta I, II e III.
Resposta Correta:	
Correta II e III.
Feedback da resposta:	Infelizmente a sua resposta está incorreta. Para responder essa questão, reflita sobre quantos pulsos de clock o contador deve receber até a sua reiniciação. Como podemos reiniciar um contador antes que ele chegue no valor de sua contagem máxima? Qual pino de controle do flip-flop tem a função de zerar o seu conteúdo armazenado?
Pergunta 4
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:	
Incorreta J C = ~A.~B; K C = ~A.B.
Resposta Correta:	
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 5
0 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:	
Incorreta II e III.
Resposta Correta:	
Correta I e IV.
Feedback da resposta:	Infelizmente a sua resposta está incorreta. Analise o momento em que uma certa unidade é incrementada. Faça dessa sua observação a maneira de interconectar os módulos. Analise, também, em qual valor deve-se gerar o sinal de reset.
Pergunta 6
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: ode 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:	
Correta I e III.
Resposta Correta:	
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.
Pergunta 7
0 em 1 pontos
Um contador binário síncrono pode estar envolvido em várias aplicações, dentre as quais destacamos as máquinas de estado. Cada valor da contagem corresponde a um estado ativo, podendo, por exemplo, ser associado a algum maquinário ligado em uma área industrial. Porém, deve-se prestar atenção aos estados não mapeados na contagem. Alguma falha transiente provocada, por exemplo, por uma descarga elétrica de algum outro equipamento pode levar a contagem para um valor inválido sendo, então, necessária a correção de contagem.
Analise as afirmativas a seguir e assinale com “V” as verdadeiras e com “F” a(s) falsa(s).
( ) Assim que o contador assumir um valor inválido, pode-se ativar, prontamente, os pinos de “PRESET” e “CLEAR” dos flip-flops do contador para que o contador seja reiniciado com um valor de contagem válido. Nesse caso, estamos fazendo uma correção dita “assíncrona”.
( ) Assim que o contador assumir um valor inválido, podemos realizar uma transição para um valor válido da contagem. Dessa forma, a correção será realizada no próximo pulso de clock, caracterizando uma correção “síncrona”.
( ) Assim que o contador assumir um valor inválido, podemos deixar o contador seguir seu curso, pois a contagem convergirá para um valor válido. Esse tipo de correção é realizado de forma síncrona.
( ) Assim que o contador assumir um valor inválido, podemos realizar transições dentro de uma outra sequência composta pelos valores inválidos. A cada pulso de clock, o contador assume tais valores inválidos até chegar em um valor válido. A partir desse momento, a contagem volta a contemplar os valores válidos. Nesse caso, as transições são realizadas de forma síncrona.
Agora, assinale a alternativa que traz apenas a(s) afirmativa(s) correta(s).
Resposta Selecionada:	
Incorreta F; V; F; V.
Resposta Correta:	
Correta V; V; F; V.
Feedback da resposta:	Infelizmente a sua resposta está incorreta. Para responder essa questão, reflita no fato de que o próximo valor da contagem depende do valor corrente. Quando se alcança um valor inválido, qual será o próximo valor? E se o próximo valor for o próprio valor inválido atual?
Pergunta 8
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:	
Correta V; V; F; V.
Resposta Correta:	
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 9
0 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:	
Incorreta J C = A XNOR B; K C = A XNOR B.
Resposta Correta:	
Correta JC = A XNOR B; KC = A XOR B.
Feedback da resposta:	Infelizmente a sua resposta está incorreta. Para responder essa questão, lembre-se que os circuitos combinacionais relativos a cada terminal “J” e “K” de todos os flip-flops são extraídos a partir das transições entre as linhas da contagem Gray. Dessa forma, para produzirmos, por exemplo, o conjunto dos circuitos combinacionais da linha “ i”, temos que observar as transições entre a linha “ i” e a linha “ i+1”.
Pergunta 10
0 em 1 pontos
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).
Resposta Selecionada:	
Incorreta II e IV.
Resposta Correta:	
Correta III e IV.
Feedback da resposta:	Infelizmente a sua resposta está incorreta. Analise melhor o comportamento do circuito em cada uma das situações apresentadas nas afirmativas. Para tanto, recomendamos que você realize uma simulação para atestar o funcionamento dos circuitos decorrentes das afirmativas.
Domingo, 19 de Abril de 2020 10h47min11s BRT