Sistemas DIgitais I - Ativ Avaliativa 03

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Sistemas Digitais I - Prof. Vinicius R. Martins 
 
 
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ATIVIDADE 03 
 
 
BLOCOS PADRÕES COMBINACIONAIS 
 
 
 CODIFICADOR DECIMAL/BINÁRIO 
 
Codificar significa transformar informações conhecidas, de uso comum e de fácil 
entendimento, em um conjunto de símbolos, letras, números ou palavras de forma a 
minimizar ou facilitar o armazenamento, o processamento e a transmissão da informação 
original. 
Em sistemas digitais, na maioria dos casos, codificar significa transformar um número 
decimal em um número binário para a manipulação desses sistemas, utilizando-se de 
um código binário. 
Este codificador possui 10 entradas, numeradas de 0 a 9, e quatro saídas para fornecer um 
código binário de 4 bits, correspondente à entrada acionada. 
 
 
 
Obs.: considere que, quando a chave está aberta, temos a entrada em nível lógico alto 
(resistor de pull-up interno). 
 
 
 
Circuito equivalente: 
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Circuito integrado TTL 74147 – Codificador Decimal-BCD: 
 
 
 
 
 DECODIFICADOR 
 
Decodificar significa transformar informações que estão escritas de forma codificada, 
pouco conhecida ou identificável, de volta à sua forma original, completa ou em outra 
informação de mais fácil compreensão. 
Nos sistemas digitais, decodificar significa, na maioria dos casos, transformar um 
número binário de volta a seu formato decimal para a manipulação ou visualização 
pelo homem. 
 
Exemplo de decodificador binário de 3 entradas com saídas invertidas: 
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E x2 x1 x0 x y7 y6 y5 y4 y3 y2 y1 y0 Saída ativa 
1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 y0 
1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 y1 
1 0 1 0 2 1 1 1 1 1 0 1 1 y2 
1 0 1 1 3 1 1 1 1 0 1 1 1 y3 
1 1 0 0 4 1 1 1 0 1 1 1 1 y4 
1 1 0 1 5 1 1 0 1 1 1 1 1 y5 
1 1 1 0 6 1 0 1 1 1 1 1 1 y6 
1 1 1 1 7 0 1 1 1 1 1 1 1 y7 
0 - - - - 0 0 0 0 0 0 0 0 - 
 
A entrada E (enable) tem a função de habilitar o dispositivo. Neste caso, quando esta 
entrada está em nível alto, o dispositivo realiza a decodificação. 
 
 
 UNIDADE LÓGICA E ARITMÉTICA 
 
Uma Unidade Lógica e Aritmética - ULA (ou em inglês Arithmetic Logic Unit - ALU) é 
um dispositivo que realiza operações lógicas e aritméticas sobre números representados em 
circuitos lógicos. A ULA é uma peça fundamental da unidade central de processamento 
(UCP), e até dos mais simples microprocessadores. 
 
Tipicamente uma ULA recebe dois operandos como entrada, e uma entrada auxiliar de 
controle permite especificar qual operação deverá ser realizada. Por esse motivo, a 
construção de uma ULA se baseia em dois fundamentos principais: o controle de fluxo de 
dados e a construção de circuitos que implementam operações. 
 
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Muitas ULAs podem realizar as seguintes operações: 
- operações aritméticas com inteiros; 
- operações lógicas bit a bit AND, NOT, OR, XOR; 
- operações de deslocamento de bits (deslocamento, rotação por um número específico de 
bits para esquerda ou direita, com ou sem sinal). 
 
O controle do fluxo de dados em uma ULA pode ser implementado por meio do uso de 
multiplexadores, que permitirão selecionar, dentre os vários circuitos que executam as 
operações entre as entradas, qual deles será conectado à saída. 
 
Exemplo: 
 
 
 
 
 
 
 
 
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 QUESTÕES 
 
 
1) De acordo com o conceito de multiplexadores, conforme visto em sala de aula, 
determine a função realizada pelo circuito abaixo, implementado com três 
multiplexadores de duas entradas de dados de 1 bit. 
 
 
2) Obtenha a função lógica simplificada implementada pelo circuito abaixo. 
 
 
 
3) Projete um decodificador que efetue a conversão do código Gray para o sistema 
binário comum. 
 
 
4) Implemente o circuito interno da ULA abaixo: 
 
 
 
 
S Operação Comentários 
00 A xor B XOR 
01 A + B Soma 
10 A or B OR 
11 A and B AND