Grátis: Projetar um sistema para operar uma fechadura com senha. O sistema poderá ser síncrono ou assíncrono. O sistema tem como entrada seis botões, a sab... – Questões Respondidas

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Projetar um sistema para operar uma fechadura com senha. O sistema poderá ser síncrono ou assíncrono. O sistema tem como entrada seis botões, a saber: Botão M (comuta entre modo de gravar senha e modo de operação), Botões D, C, B e A (botões de dados que codificam em binário o valor da senha ou do usuário), Botão E (registra o valor colocado nos botões de dados), Botão CLR (coloca a saída Z em zero). O sistema tem como saídas: Led S (indica modo gravação), Led Op (indica modo operação), saída Z (ativa a fechadura quando o valor digitado coincide com a senha).
Descreva o funcionamento do sistema conforme as etapas: a) colocar no modo gravação com botão M, acendendo Led S; b) colocar valor binário nos botões de dados; c) pressionar botão E para registrar senha; d) comutar para modo operação com botão M, acendendo Led Op; e) colocar valor binário do usuário; f) pressionar botão E para registrar valor do usuário; g) se valor do usuário for igual à senha, saída Z ativa até pressionar botão CLR.

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1066251_Circuitos Sequenciais

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Ed

há 3 semanas

Você pediu a descrição do funcionamento do sistema da fechadura com senha, conforme as etapas indicadas. Vou responder de forma direta e objetiva, passo a passo: a) Pressionar o botão M para entrar no modo gravação; o LED S acende para indicar que está neste modo. b) Colocar o valor binário da senha usando os botões D, C, B e A. c) Pressionar o botão E para registrar o valor digitado como a senha. d) Pressionar o botão M novamente para mudar para o modo operação; o LED Op acende para indicar este modo. e) Colocar o valor binário do usuário usando os botões D, C, B e A. f) Pressionar o botão E para registrar o valor digitado como o valor do usuário. g) Se o valor do usuário for igual à senha registrada, a saída Z é ativada, acionando a fechadura; a saída Z permanece ativa até que o botão CLR seja pressionado, que então zera a saída Z. Esse é o funcionamento básico do sistema conforme solicitado.

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Um aparelho de ar condicionado deve ser ligado automaticamente quando a temperatura tornar-se maior ou igual a 25o e, uma vez ligado, só desliga se a temperatura cair abaixo de 18o. Considere que estejam disponíveis dois sensores de temperatura, um calibrado para 18º e outro calibrado para 25º, que forneçam, cada um deles, um sinal em nível lógico “1” quando a temperatura ambiente for maior ou igual à temperatura de calibração. O projeto deverá ser desenvolvido usando-se algumas abordagens diferentes:
Explique o porquê da classificação dos circuitos projetados nos itens (a), (b), (c) e (d) como síncronos ou assíncronos. Nos itens (c) e (d), classifique a máquina como sendo de Moore ou de Mealy, com justificativa.
a. Utilizando o Diagrama de Transição de Estados para projetar um sistema de comando assíncrono implementado com portas lógicas;
b. Utilizando um latch RS com entradas ativas em “0” para projetar um sistema de comando assíncrono;
c. Utilizando uma máquina de estados, ou seja, um circuito síncrono, implementado com FF tipo D;
d. Utilizando uma máquina de estados, ou seja, um circuito síncrono, implementado com FF tipo T;

Projetar um circuito que opere como um FF tipo JK, utilizando um FF tipo D e, adicionalmente:
a) Portas lógicas
b) MUX

Utilize uma máquina de estados para projetar um contador síncrono que conte em uma das seguintes sequências: Caso S = “0”, a sequência é 0, 3, 2, 4, 5, 0 , 3, ... Caso S = “1”, a sequência é 2, 3, 0, 4, 5, 2, 3, ... Considere que no momento da energização do circuito o contador seja inicializado no estado 0.
Implemente o contador com FFs tipo D, tipo T e tipo JK. Classifique a máquina como sendo de Moore ou de Mealy, com justificativa.
a) Com FFs tipo D
b) Com FFs tipo T
c) Com FFs tipo JK

Esboçar o Diagrama de Transição de Estados que seria usado para projetar uma máquina de estados que implemente um contador síncrono BCD UP/DOWN com entrada de CEN (count enable), entrada de Clear síncrona, entrada D (que define a direção de contagem, se UP ou DOWN) e saída TC (Terminal Count). Utilize FFs tipo T. Observações sobre as entradas e saída TC são fornecidas.
Esboce o diagrama de tempo do sinal de clock, das entradas D, CEN e Clear, das saídas do contador e das entradas de controle dos FFs, bem como da saída TC. Classifique a máquina como sendo de Moore ou de Mealy, com justificativa.
Entrada CEN, quando ativa, permite a mudança de estado do contador na borda ativa do clock. Quando inativa, ao chegar a borda ativa do clock, o contador não muda de estado, ou seja, permanece em memória.
Entrada de Clear síncrona: se estiver ativa no momento da borda ativa do clock, faz com que o contador vá para o estado zero, e não para o próximo estado natural na sequência de contagem do contador. Sendo ela uma entrada síncrona, o seu efeito sobre as saídas somente ocorre na borda ativa do clock.
Entrada D: se “1”, considere contagem UP e se “0”, considere contagem DOWN.
Saída TC: é um sinal que normalmente está no nível “0”, permanecendo em “1” apenas durante todo o último estado da sequência de contagem do contador.

Projete um divisor de frequência por 12, totalmente síncrono, cuja saída tenha duty-cycle igual a 50%.

Utilizando uma máquina de estados, projete um circuito que gere um pulso em “1”, com duração de apenas 1 período de clock, toda vez que o sensor A passa da condição de “desativado” para “ativado” (considere que o sensor seja ativo em “1”). Observe que o tempo em que o sensor A permanece ativo não influencia a saída.
Classifique a máquina como sendo de Moore ou de Mealy, com justificativa.

Utilizando uma máquina de estados para gerar a entrada CEN e a entrada CLR síncrona de um contador UP módulo N, e a saída TC deste contador como entrada desta máquina de estados, projete um temporizador que gere um pulso com duração de 10s toda vez que uma entrada A passar de “0” para “1”, independente do tempo em que a entrada A permanece em “1”. Considere que o sinal de clock disponível tem frequência igual a 50 MHz, para determinar o módulo N do contador.
Classifique a máquina como sendo de Moore ou de Mealy, com justificativa.

Projetar um contador assíncrono UP que conte de 1 a 12. Esboce o diagrama de tempo do sinal de clock e das saídas do contador e apresente uma análise dos estados transitórios.

Projetar um divisor por 12 simétrico (duty-cycle igual a 50%) utilizando contador assíncrono. Esboçar as formas de onda.

Utilizando os sinais dos sensores A, B e C como entradas de uma máquina de estados, projetar o comando de abertura e fechamento das portas P1 e P2, considerando que entre A e C possa haver no máximo uma pessoa. O funcionamento do sistema deverá ocorrer da seguinte forma: caminhando da esquerda para a direita, uma pessoa que passar por A faz abrir a porta P1 e ao passar por B, estando a porta P1 aberta, faz abrir a porta P2. Ao passar por C, fecham-se as portas P1 e P2. Contudo, após ter passado por A ou B, a pessoa pode desistir de prosseguir e então regressar, caminhando da direita para a esquerda. Se assim for, ao passar por B, fecha-se a porta P2 e ao passar por A, fecha-se a porta P1.
Implementar a máquina de estados com flip-flops tipo T.