Atividade de Pesquisa (Sistemas Digitais)

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Atividade de Pesquisa: Sistemas Digitais 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1 - Se duas formas de onda, A e B, são aplicadas nas entradas de uma porta AND conforme mostrado 
na figura abaixo, qual é a forma de onda de saída resultante? 
 
 
 
 
 
A forma de onda na saída X é nível ALTO apenas quando as formas de 
onda em A e B forem nível ALTO. 
 
 
 
A e B são nível ALTO durante esses quatro 
intervalos de tempo. Portanto, X é nível ALTO. 
 
Sistemas Digitais 
Aluno (a): Data: 02 / 12 / 2020 
Atividade de Pesquisa NOTA: 10.0 
INSTRUÇÕES: 
 
❖ Esta Avaliação contém 10 (dez) questões, totalizando 10 (dez) pontos. 
❖ Você deve preencher dos dados no Cabeçalho para sua identificação 
o Nome / Data de entrega 
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Atividade de Pesquisa: Sistemas Digitais 
2 - Projete um circuito lógico para implementar a operação especificada na tabela verdade mostrada na 
imagem abaixo: 
 
 
 
X = 1 para apenas três das condições de entrada. Portanto, a expressão lógica é: 
X = �̅�BC + A�̅�C + AB�̅� 
A portas lógicas necessárias são três inversores, três portas AND de 3 entradas e uma porta OR de 3 
entradas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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3 - Determine a forma de onda fout para o circuito dado na imagem abaixo quando uma onda quadrada 
de 8 kHz for aplicada na entrada de clock do flip-flop A. 
Os três flip-flops são conectados para dividir a freqüência de entrada por oito (23 = 8) e a 
forma de onda de 𝑓out é mostrada na Figura: 
 
Como esses flip-flops são disparados na borda positiva, as saídas mudam na borda positiva do clock. 
Ocorre um pulso de saída para cada oito pulsos de entrada, assim a freqüência de saída é 1 kHz. 
As formas de onda de 𝑄𝐴 e 𝑄𝐵 também são mostradas. 
 
 
4 - A Figura abaixo mostra um temporizador 555 configurado no modo (oscilador). 
Determine a frequência de saída e o ciclo de trabalho. 
 
 
𝑓 =
1,44
(𝑅1 + 2𝑅2)C1
= 
1,44
(2,2𝑘Ω + 9,4𝑘Ω)0,022µ𝐹
= 𝟓, 𝟔𝟒 𝐤𝐇𝐳 
 
Ciclo de Trabalho = (
𝑅1+𝑅2
𝑅1+2𝑅2
) 100% = (
2,2𝑘Ω + 4,7𝑘Ω
2,2𝑘Ω+9,4𝑘Ω
) 100% = 𝟓𝟗, 𝟓% 
 
 
Atividade de Pesquisa: Sistemas Digitais 
5 - São realizadas medidas de frequência no contador truncado mostrado na imagem abaixo conforme 
indicado. Determine se o contador está funcionando corretamente e, em caso negativo, determine o de-
feito. 
 
 
Verifique se a freqüência medida em TC 4 está correta. Em caso afirmativo, o contador 
está funcionando corretamente. 
 
módulo truncado = módulo completo – contagem presetada 
= 164 – 82C016 
= 65.536 – 33.472 = 32.064 
 
 
A freqüência correta em TC 4 é: 
 
𝑓4 = 
10 𝑀𝐻𝑧
32.064
= 311,88 Hz 
 
Problema. A freqüência de 637,76 Hz medida não está de acordo com a freqüência calculada de 318,88 Hz. 
 
Para encontrar o contador com defeito, vamos determinar o módulo truncado real: 
 
𝑚𝑜𝑑𝑢𝑙𝑜 = 
𝑓𝑖𝑛
𝑓𝑜𝑢𝑡
=
10 𝑀𝐻𝑧
637,76 𝐻𝑧
 𝟏𝟓. 𝟔𝟖𝟎 
 
Como o módulo truncado deveria ser 32.064, é mais provável que o contador esteja sendo 
presetado em uma contagem errada quando recicla. 
A contagem presetada real do contador é determinada como a seguir: 
 
módulo truncado = módulo completo – contagem presetada 
contagem presetada = módulo completo – módulo truncado 
= 65.536 – 15.5680 
= 49.856 
= C2C016 
 
Isso mostra que o contador está sendo presetado com C2C016 em vez de 82C016 cada vez que recicla. 
 
Os contadores 1, 2 e 3 estão sendo presetados corretamente, porém o contador 4 não. 
Como C16 = 11002, a entrada D2 para o contador 4 está em nível ALTO quando deveria 
ser nível BAIXO. Isso é causado mais provavelmente por uma entrada aberta. Verifique 
a existência de um circuito aberto externo provocado por uma solda fria, um condutor 
partido ou um pino dobrado no CI. Caso nada seja encontrado, substitua o CI e o contador deve funcionar corre-
tamente. 
 
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6 - Mostre os estados do registrador de 5 bits mostrado na imagem abaixo para as formas de onda de 
entrada de dados especificada e do clock. 
Considere que o registrador esteja inicialmente zerado (todos os bits em nível 0). 
 
O primeiro bit de dado (1) é inserido no registrador no primeiro pulso de clock e em seguida 
deslocado da esquerda para a direita enquanto os bits restantes são inseridos e deslocados. O 
registrador contém 𝑄4𝑄3𝑄2𝑄1𝑄0 = 11010 após cinco pulsos de clock. 
 
7 - O conteúdo hexadecimal do registrador CS e do IP são mostrados na imagem abaixo. Determine o 
endereço físico da próxima instrução na memória. 
 
Deslocar o registrador base CS quatro bits (um dígito hexa) à esquerda coloca efetivamente um 016 na 
posição LSD. 
O endereço base deslocado e o endereço de offset são somados para produzir um endereço físico de 20 
bits. 
 
 
 
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8 - Um ALM em um FPGA Stratix II é configurado no modo LUT estendida, como mostra a imagem 
abaixo. Para as saídas da LUT especifica mostrada, determine a saída de soma de produtos final. 
 
 
A expressão da saída de soma-de-produtos é: 
 
 
 
 
 
9 - Determine as saídas A = B, A > B e A < B para os números de entradas mostrados no comparador 
visto na imagem abaixo. 
 
 
O número nas entradas A é 0110 e o número nas entradas B é 0011. 
A saída A > B é nível ALTO e as outras saídas são nível BAIXO. 
 
 
 
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10 - Determine as margens de ruído dos níveis ALTO e BAIXO para CMOS e TTL usando as informa-
ções dadas nas imagens abaixo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Para CMOS operando com 5 V, 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Atividade de Pesquisa: Sistemas Digitais 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Para TTL, 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Uma porta TTL é imune a um ruído de até 0,4 V para os estados de entrada ALTO ou BAIXO.