Circuitos Lógicos: Simplificação e Contadores Assíncronos

Prévia do material em texto

Pergunta 1
Resposta Selecionada: 
Resposta Correta: 
Feedback
da
resposta:
Suponha que você foi incumbido de implementar um circuito de aviso da não colocação do conto de
segurança em um carro. Para tanto, neste caso, o circuito analisará apenas o assento do motorista
ativando a saída apenas quando o carro estiver ligado, o motorista estiver sentado no banco e o cinto
não estiver colocado. Para essa questão, use como variáveis: “L” para o carro ligado, “M” para o
motorista e “C” para o cinto. 
Assinale a alternativa que contenha expressão que represente o circuito:
. S = L.P.~C.
.S = L.P.~C.
Parabéns! Sua resposta foi a correta! Você associou corretamente os elementos do
circuito à funcionalidade solicitada preenchendo a tabela-verdade e extraindo o circuito na
forma de soma de produtos.
Pergunta 2
Resposta Selecionada: 
Resposta Correta: 
Feedback
da
resposta:
Considere uma votação de 4 juízes (A, B, C e D). O juiz A tem direito a voto de minerva (em caso de
empate, ele decide). Faça um circuito que apresente, como saídas, a a votação a favor por
unanimidade (“FU”), decisão a favor pela maioria “FM” (> 50% de votos a favor), uma decisão contrária
por unanimidade (“CT”) ou uma decisão contrária por maioria (“CM”) (> 50% de votos contrários). Para
essa questão, considere como “1” o valor associado aos votos favoráveis e as saídas ativadas no nível
1. 
Assinale a alternativa que contenha as expressões simplificadas de “FU” e “FM”:
. FU = A.B.C.D ; FM = A.B.~C + A.~B.D + A.C.~D + ~A.B.C.D.
.FU = A.B.C.D ; FM = A.B.~C + A.~B.D + A.C.~D + ~A.B.C.D.
Parabéns! Sua resposta foi a correta! Você associou corretamente os elementos do
circuito à funcionalidade solicitada preenchendo a tabela-verdade e extraindo o circuito na
forma de soma de produtos.
Pergunta 3
Resposta Selecionada: 
Resposta Correta: 
Feedback
da
resposta:
A simplificação de uma expressão booleana é um processo importante na modelagem e
implementação de sistemas lógicos digitais. Para efetuar a simplificação, pode-se manipular a
expressão através da álgebra booleana ou utilizar técnicas ou ferramentas. Para essa questão, analise
as afirmações a seguir marcando com “S” aquela(s) que for(em) consequência da simplificação e, com
“N”, aquela(s) que não for consequência da otimização. 
 
( ) Diminuição no custo do circuitos. 
( ) Alteração da tecnologia utilizada 
( ) Diminuição do consumo e da potência dissipada 
( ) Possibilidade de utilizar frequências mais altas de operação. 
 
Assinale a alternativa que contém a sequência correta:
.S ; N ; N ; N.
.S ; N ; S ; S.
Infelizmente a sua resposta está incorreta. Para responder essa questão, pense em
questões do tipo: Será que o sinal percorrerá um caminho diferente por entre as portas
lógicas? Será que serão utilizadas menos portas lógicas? A partir destas questões,
pode-se responder à essa questão.
Pergunta 4
1 em 1 pontos
1 em 1 pontos
0 em 1 pontos
1 em 1 pontos
Resposta Selecionada: 
Resposta Correta: 
Feedback
da
resposta:
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-flopvizinho, 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).
III e IV.
III e IV.
Parabéns! Sua resposta foi a correta! As contagens apresentadas nas duas primeiras
afirmativas são praticamente iguais. Ambas introduzem um flip-flop a mais, fazendo a
função de divisão de frequência por 2. Assim, a contagem continua sendo realizada,
passando por todos os valores (inclusive os ímpares), porém a frequência de contagem é
a metade em relação à frequência externa introduzida ao circuito.
Pergunta 5
Resposta Selecionada: 
Resposta Correta: 
Feedback
da
resposta:
Mencionamos que um sistema lógico digital combinacional pode ser representado por meio da tabela-
verdade, de uma expressão lógica, de um diagrama esquemático ou de uma implementação utilizando
HDL (Hardware Description Language – Linguagem de Descrição de Hardware). No caso das tabelas-
verdade, podemos falar que elas representam, fielmente, o comportamento dos sistemas em todas as
suas 2n combinações possíveis de suas entradas, em que n denota a quantidade de variáveis de
entrada da expressão lógica. 
Construa uma tabela-verdade que reflita a expressão abaixo: S = (~A + ~B + ~C) . (A + B + ~C)
Agora, assinale a alternativa que traz a sequência correta da coluna de saída da tabela-verdade.
10111110.
10111110.
Parabéns! Sua resposta está correta. Você deve ter reparado que o operador OR foi
manipulado antes em relação ao AND, devido à precedência dos parênteses. E, ainda,
você deve ter reparado que é preciso, antes de realizar o OR na parcela à esquerda,
realizar o complemento das variáveis envolvidas.
Pergunta 6
Podemos implementar sistemas digitais por intermédio da interconexão de portas lógicas. Cada porta
lógica pode ser representada por meio de uma tabela-verdade, que descreverá sua funcionalidade. A
porta XOR é uma função binária, ou seja, recebe como entradas duas variáveis, gerando um valor de
saída: S = f(a,b) . Considerando as variáveis “a” e “b”, temos a seguinte sequência: 1 e 0; 1 e 1; 0 e 1;
0 e 0. 
1 em 1 pontos
1 em 1 pontos
Resposta Selecionada: 
Resposta Correta: 
Feedback
da
resposta:
Qual alternativa contém os respectivos valores de saída mediante a sequência apresentada em suas
entradas?
1; 0; 1; 0.
1; 0; 1; 0.
Parabéns! Sua resposta está correta. Você associou corretamente os valores de saída à
sequência de entrada. A porta XOR somente apresentará o valor 1 caso as duas variáveis
de entrada forem diferentes entre si.
Pergunta 7
Resposta Selecionada: 
Resposta Correta: 
Feedback
da
resposta:
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 zeraro 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-flopcorrespondente. 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 desseflip-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).
I e III.
I e III.
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 doclock do contador.
Pergunta 8
Resposta Selecionada: 
Resposta Correta: 
Um dos objetivos básicos quando se manipula uma expressão booleana é obter a expressão mais
simplificada possível. Esse objetivo existe por diversas questões, dentre as quais podemos mencionar
a diminuição dos custos de produção e possibilidade de um menor consumo de energia. Para a
obtenção de uma expressão simplificada, podemos aplicar as regras e propriedades da álgebra
booleana. Para essa questão, imagine a seguinte expressão lógica:S = (~A + ~B + ~C) . (A + B + ~C)
Agora, assinale a alternativa que contém a correta expressão minimizada.
S = (A ⊕ B) + B.~C.
S = (A ⊕ B) + ~C.
1 em 1 pontos
0 em 1 pontos
Feedback
da
resposta:
Infelizmente sua resposta está incorreta. Para responder essa questão, reflita sobre
como podemos colocar as variáveis complementadas juntas. Qual postulado garante que,
se tivermos variáveis complementadas conectadas pelo operador “AND”, o resultado será
o valor lógico “0”?
Pergunta 9
Resposta Selecionada: 
Resposta Correta: 
Feedback
da
resposta:
As tabelas-verdade são extremamente úteis para o entendimento e para o projeto de sistemas lógicos
digitais. Elas representam o comportamento do circuito sob implementação. Como elas representam o
comportamento, as tabelas-verdade devem refletir o valor de saída do circuito em cada combinação
das variáveis de entrada. Assim, a tabela-verdade possui 2n linhas, em que n denota a quantidade de
variáveis de entrada da expressão lógica. 
Construa uma tabela-verdade que reflita a expressão abaixo:S = X.Y + ~(X.Y).Z
Depois, assinale a alternativa que traz a sequência correta da coluna de saída da tabela-verdade.
01010111.
01010111.
Parabéns! Sua resposta está correta. Você manipulou corretamente a álgebra booleana,
em especial a precedência dos operadores. Em relação à expressão “ S = X.Y + ~(X.Y).Z”,
podemos observar que a primeira etapa a ser realizada consiste na obtenção das saídas
relativas aos operadores “AND”, envolvendo as variáveis “X” e “Y” para que, depois,
possamos aplicar a negação. Em seguida, temos o desenvolvimento do operador “AND”
envolvendo “Z”, para que, por último, possamos desenvolver os operadores “OR”.
Pergunta 10
Resposta Selecionada: 
Resposta Correta: 
Feedback
da
resposta:
Suponha a necessidade de implementar o sistema de controle de atitude do satélite TupiniSat.
Controle de atitude de um satélite consiste em deixá-lo, por exemplo, sempre perpendicular à Terra em
um satélite geoestacionário. No caso do TupiniSat, é utilizada uma “roda de reação”. Pela lei da física
de ação-reação, quando o volante acoplado ao motor acelera a um certo sentido, o satélite acelera no
sentido contrário. Para tanto, o valor da posição do satélite em relação ao eixo da Terra é coletado
através de um magnetrômetro (mede intensidade de um campo magnético). Suponha que o sinal do
magnetrômetro já se encontra condicionado dentro de uma escala de -3 a 3. Faça um circuito para
corrigir a atitude do satélite. Para essa questão, suponha que a escala de entrada seja representada
pelas variáveis “A”, “B” e “C”. O circuito terá duas variáveis de saída indicando “ativação” (“At” – quando
“At” receber “0”, indica sem movimentação) e “sentido” (“S” – para valores negativos na escala, “S”
receberá “0” e, para valores positivos, “S” estará sinalizado com “1”. ). 
 
Assinale a alternativa que contenha as expressões simplificadas de “At” e “S”:
. At = B + C ; S = ~A.
.At = B + C ; S = ~A.
Parabéns! Sua resposta foi a correta! Você associou corretamente os elementos do
circuito à funcionalidade solicitada preenchendo a tabela-verdade e extraindo o circuito na
forma de soma de produtos.
1 em 1 pontos
1 em 1 pontos