GRA1017 SISTEMAS DIGITAIS GR3134211 - 202110 ead-14787 01

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PERGUNTA 1
1. As tabelas-verdade representam o comportamento de um sistema lógico digital. Para tanto, cada linha representa uma combinação dentre as 2n combinações possíveis de suas entradas. Nesse caso, o parâmetro n denota a quantidade de variáveis de entrada da expressão lógica. Lembre-se de que para se construir uma tabela-verdade, é preciso seguir as propriedades e as regras da álgebra booleana, começando pela precedência dos operadores lógicos.
Construa a tabela-verdade que reflete corretamente a expressão abaixo:S = ~X . (X + Y) + ~Z + Z.Y
Assinale a alternativa que traz a sequência correta da coluna de saída da tabela-verdade.
	
	
	
	
	
	10111011.
	
	
	
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PERGUNTA 2
1. Suponha a necessidade de se implementar a estratégia de movimentação de um robô móvel. Tal robô apenas se movimenta para frente, para esquerda e direita. A tomada de decisão é feita com base na existência de obstáculos à frente, à esquerda e à direita. Implemente um sistema lógico digital para indicar a direção a ser tomada pelo robô tendo em vista a existência ou não de obstáculos nestas direções. Leve em conta que andar para frente tem prioridade em relação a andar para a esquerda que tem, por sua vez, prioridade em tomar a direção da direita. Quando houver obstáculos em todos os sentidos, o robô deve parar o seu movimento. Para essa questão, suponha que a presença de obstáculo seja indicada pelo valor “1” por intermédio das variáveis: “F” (frente), “D” (direita) e “E” esquerda. Como saída, temos: “AA” (andar adiante), “AD” (andar à direita) e “AE” (andar à esquerda).
Assinale a alternativa que contenha as expressões relativas às variáveis “AA”, “AD” e “AE”:
	
	
	
	
	
	.AA = ~F ; AD = F.E.~D ; AE = F.~E.
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PERGUNTA 3
1. 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:
 
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.
	
	
	
	
	
	J = ~A.~B.~C.D; K = A.~B.~C.~D.
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PERGUNTA 4
1. Imagine que existe a necessidade de se implementar um painel cuja função será exibir uma sequência de dígitos numéricos (valores de 0 a 9), de forma que os dígitos sejam deslocados para a esquerda e realimentados. Nesse caso, quando o dígito alcança a extremidade esquerda, ele é realimentado para que volte a aparecer na extremidade direita.
Quais dos itens a seguir deverão fazer parte desse circuito?
I. Quatro registradores de deslocamento para a esquerda em anel.
II. Quatro registradores de deslocamento para a direita em anel.
III. Decodificadores para display de sete segmentos, conforme a quantidade de dígitos a serem exibidos.
IV. Demultiplexadores.
V. Quatro registradores de deslocamento para a esquerda.
VI. Quatro registradores de deslocamento para a direita.
Agora, assinale a alternativa que contém somente os elementos a serem utilizados em seu projeto.
	
	
	I e III.
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PERGUNTA 5
1. Pensando nos registradores, podemos implementá-los de maneiras diferentes para conseguir atender várias demandas. Tais maneiras podem ser representadas por:
· Registrador sem deslocamento
· Registrador de deslocamento para direita, com a introdução do valor lógico “0” na entrada “D” do flip-flop mais à esquerda
· Registrador de deslocamento para a direita, com a introdução de um valor fornecido por um circuito externo na entrada “D” do flip-flop mais à esquerda
· Registrador de deslocamento em anel
2. 
Agora, associe os tipos apresentados acima às funcionalidades a seguir:
( ) conversor serial-paralelo.
( ) divisor por potência 2 (a cada pulso de clock ocorre a divisão por 2 do valor previamente armazenado).
( ) divisor de frequência.
( ) armazenamento básico de uma palavra.
Assinale a alternativa com a sequência de associação correta.
	
	
	3; 2; 4; 1.
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PERGUNTA 6
1. 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”?
	
	
	
	
	
	Qt; 1; ~Qt; 0.
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PERGUNTA 7
1. 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).
	
	
	I, II e III.
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PERGUNTA 8
1. Sistemas digitais são formados por portas lógicas interconectadas. Cada porta apresenta sua funcionalidade, sendo que seu comportamento pode ser representado por meio de uma tabela-verdade. A porta OR éuma 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: 0 e 0; 0 e 1; 1 e 0; 1 e 1.
Qual alternativa contém os respectivos valores de saída mediante a sequência apresentada em suas entradas?
	
	
	0; 1; 1; 1.
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PERGUNTA 9
1. Um registrador de deslocamento pode ser construído por intermédio da utilização de flip-flops do tipo “ D ”. Para tanto, caso, por exemplo, o deslocamento seja para a direita, a saída “ Q ” de um flip-flop deve ser conectado à entrada “ D ” do flip-flop à sua direita. Porém, como a entrada “ D ” já se encontra conectada à saída “ Q ” do flip-flop anterior (à sua esquerda), como fazemos para carregar uma nova palavra?
A partir dessas informações, marque as afirmativas a seguir com “V” de verdadeiro ou com “F” de falso.
( ) A entrada “ D ” pode ser conectada à saída de um MUX que recebe, como entradas, a saída do flip-flop à esquerda e um bit da palavra a ser carregada. O bit de seleção indica se o registrador fará o deslocamento ou fará a carga de uma nova palavra quando houver o pulso do clock .
( ) A entrada “ D ” pode ser conectada à saída do flip-flop à esquerda e, conjuntamente, a um bit da palavra a ser carregada.
( ) A entrada “ D ” pode ser conectada à saída de uma porta “OR” que recebe, como entradas, a saída do flip-flop à esquerda e um bit da palavra a ser carregada. Assim, o flip-flop da direita recebe o valor do flip-flop à esquerda, ou o da palavra a ser carregada.
( ) A carga da nova palavra pode ser realizada de forma assíncrona por meio dos sinais “ PR ” ( preset ) e “ CL ” ( clear ). Caso tais sinais operem com a lógica positiva (ou seja, ativados no nível “1”), o bit da palavra a ser carregado é associado a uma porta “AND” para conectar à entrada “ PR ” e o complemento desse bit é direcionado a outra porta “AND”, a partir da qual se conecta à entrada “ CL ”. As entradas restantes das duas portas “AND” receberão um sinal de controle que indicará se a operação do registrador será deslocamento (sinal de controle igual a “0”) ou se corresponderá a carga de uma nova palavra (sinal de controle igual a “1”).
Agora, assinale a alternativa que traz a sequência correta.
	
	
	V; V; F; V.
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PERGUNTA 10
1. 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.
	
	
	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.