DI2022802 2022 1 AULA05

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Lista de Exercícios para AT1

Parte 1

1. O que é um circuito digital Combinacional?
2. O que é um circuito digital Sequencial?
3. Qual a diferença entre um circuito Combinacional e um Sequencial?
4. O circuito Sequencial pode ser dividido em quantos grupos e quais são?
5. Qual a diferença entre Síncrono e Assíncrono?
6. Observe a figura abaixo e faça o que se pede:
Fig120 DIG222802.png
a) Identifique o que é borda de subida e borda de descida.
b) Identifique apenas um período do clock.
c) Quanto pulsos de clock completos tem na figura?
d) Se num osciloscópio a forma de onda completa aparecer numa escala de, 14s do início ao fim, qual é a frequência e o período deste clock?
e) Na lógica TTL qual são os valores para nível lógico alto (1) e nível lógico baixo (0)?
7. Qual frequência de um sinal de relógio com 1ms de período?
8. Qual o período de um sinal de relógio com 100MHz?
9. O que são os Latches?
10. O RS é o Latch mais simples que existe e é mostrado na figura abaixo. Complete a tabela verdade abaixo considerando que inicialmente Q=0 e Q\=1.
Fig121 DIG222802.png
R S Q Q\
0 0 0 1
0 1
1 0
1 1
*Perceba que RS não estão barrados na tabela.
11. Complete a figura da questão anterior, transformando-a num Latch RS controlado.
12. Complete a tabela verdade abaixo para o RS Controlado de questão anterior considerando que inicialmente Q=Q e Q\=Q\.
C R S Q Q\
0 X X Qa Qa\
1 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1
*Qa: saída do estado anterior.
13. Por quê surgiu o Latch tipo D?
14. Complete o diagrama abaixo transformando o Latch RS controlado em Latch tipo D. Em seguida, complete a tabela verdade mais abaixo.
Fig122 DIG222802.png
D Q
0
1
15. Complete. Os _____________ são elementos de circuito que podem apresentar _______
estados estáveis. A aplicação de sinal de ______________ pode alterar o estado de suas
_________________. É possível considerar que o circuito é uma _________________ capaz
de armazenar ______ bit.
16. Desenhe um circuito do flip-flop RS por borda de subida e outro por borda de descida.
17. Complete a forma de onda (Q e Q\) da figura abaixo, para um circuito de um flip-flop RS sensível a borda de subida do clock.
Fig123 DIG222802.png
18. Complete a forma de onda (Q e Q\) da figura abaixo, para um circuito de um flip-flop RS com borda de descida do clock.
Fig123 DIG222802.png
19. Como funciona o flip-flop tipo D?
20. Complete a forma de onda da figura abaixo, para um circuito do flip-flip tipo D com borda de subida do clock.
Fig124 DIG222802.png
21. Complete. No _________________ J-K quando houver variação do _____________, o valor
guardado no flip-flop será alternado se as entradas J e K forem iguais a ________ e será
mantido se ambas forem iguais a ______. No caso de serem diferentes, então o valor se
tornará ________ se a entrada J (Jump) for ________ e será __________ se a entrada K
(Kill) for _________.
22. A figura abaixo mostra o símbolo utilizado para o flip-flop JK. Descreva todas as características apresentadas no diagrama.
Fig12 DIG222802.png

21. Preencha a tabela verdade para o flip-flop JK.

J K Q Q\
0 0
0 1
1 0
1 1
22. Transforme o flip-flop JK em tipo T.
Fig12 DIG222802.png
23. Um circuito típico de um contador assíncrono construído com FF do tipo JK é mostrado na figura abaixo. Responda:
Fig125 DIG222802.png
a) Quantos bits têm esse contador?
b) É possível contar de quanto até quanto em binário e em decimal?
c) Por quê J e K são iguais a 1?
d) Esse contador é crescente ou decrescente?
e) Se for crescente, como transformar para decrescente?
f) Se for decrescente, como transformar para crescente?
g) Complete a forma de onda abaixo para o crescente:
Fig126 DIG222802.png
h) Complete a forma de onda abaixo para o decrescente:
Fig126 DIG222802.png
24. Preencha nas figuras abaixo, o diagrama de estados de um contador crescente e de um contador decrescente em binário de 3 bits.
Fig127 DIG222802.png
25. O que é um contador de módulo? Pra quê serve?
26. O que é o estado temporário ou não atingível de um contador de módulo?
27. Quantos flip-flops são necessários para contar de 0 a 99, ou seja, MOD-100?
28. A figura abaixo representa um contador de 4 bits, transforme ele em um contador MOD-10, ou seja, deve contar de 0 a 9.
Fig128 DIG222802.png

29. Complete a forma de onda para o circuito da questão anterior.

Fig126 DIG222802.png

30. O que são os atrasos de propagação dos contadores assíncronos e o quê isso implica?

Parte 2

1. Complete o circuito abaixo para que funcione como contador assíncrono crescente.
Fig78 DIG222802.png
2. Utilizando o mesmo circuito, faça as modificações necessárias para que funcione como contador assíncrono decrescente.
3. Explique o funcionamento do contador síncrono crescente visto da figura abaixo.
Fig79 DIG222802.png
4. Quantos FF e portas lógicas eu preciso para fazer um contador síncrono que conte 0 até 100. Apresente os cálculos.
5. Quantos FF são necessários para gerar um sinal de onda quadrada com uma frequência de 24Hz a partir de um sinal original de 2,4GHz.
6. Qual é o atraso de propagação de um contador síncrono?
7. O que é um contador com carga paralela?
8. Quantos CI 74193 seriam necessários para mostrar uma contagem, em display de 7 segmentos, de 0 até 1000.
9. Que frequência eu tenho no pino QD do CI 74193 sendo uma frequência de clock de 8kHz, numa configuração de contador crescente de 4 bits.
10. O que é um contador BCD?

Exercícios de contadores (PDF)

http://wiki.sj.ifsc.edu.br/images/1/11/EX2_DIG222802.pdf

Circuitos da AT1 2022-1

Circuitos falstad
https://www.falstad.com/circuit/
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Questão 1
$ 1 0.000005 10.20027730826997 50 5 50 5e-11
R 64 208 0 208 1 2 100 2.5 2.5 0 0.5
M 160 176 160 80 2 2.5
M 304 176 304 80 2 2.5
M 464 176 464 80 2 2.5
M 624 176 624 80 2 2.5
x 121 62 137 65 4 24 A
x 273 62 289 65 4 24 B
x 430 63 447 66 4 24 C
x 589 63 606 66 4 24 D
156 64 176 80 176 4 0
156 208 176 256 176 4 0
156 368 176 400 176 4 0
156 528 176 544 176 4 0
w 208 208 160 176 0
w 368 208 304 176 0
w 528 208 464 176 0
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L 64 240 48 240 2 1 false 5 0
L 208 176 192 176 2 1 false 5 0
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L 528 240 512 240 2 1 false 5 0
x 125 16 186 19 4 24 (LSB)
x 587 18 655 21 4 24 (MSB)
Questão 2
$ 1 0.000005 10.20027730826997 50 5 50 5e-11
155 64 176 96 176 0 5
155 208 176 224 176 0 5
155 368 176 416 176 0 5
155 528 176 560 176 0 0
w 160 240 160 288 0
w 160 288 32 288 0
w 32 288 32 176 0
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w 304 288 192 288 0
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w 192 176 208 176 0
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w 464 288 352 288 0
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w 512 288 512 176 0
w 512 176 528 176 0
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w 304 240 368 208 0
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x 121 62 137 65 4 24 A
x 273 62 289 65 4 24 B
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x 589 63 606 66 4 24 D
Questão 3
$ 1 0.000005 10.20027730826997 50 5 50 5e-11
R 48 96 -16 96 1 2 100 2.5 2.5 0 0.5
M 144 64 144 -32 2 2.5
M 288 64 288 -32 2 2.5
M 448 64 448 -32 2 2.5
M 608 64 608 -32 2 2.5
x 105 -50 121 -47 4 24 A
x 257 -50 273 -47 4 24 B
x 414 -49 431 -46 4 24 C
x 573 -49 590 -46 4 24 D
156 48 64 64 64 10 0
156 192 64 240 64 10 5
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w 192 96 144 64 0
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x 109 -96 170 -93 4 24 (LSB)
x 571 -94 639 -91 4 24 (MSB)
151 352 208 224 208 0 2 5 5
w 144 96 176 160 0
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w 688 64 608 64 0
o 1 64 0 4098 5 0.1 0 1
o 2 64 0 4098 5 0.1 0 1
o 3 64 0 4098 5 0.1 0 1
o 4 64 0 4098 5 0.1 0 1
Questão 4
fazer...
Questão 5
$ 1 0.000005 10.20027730826997 50 5 50 5e-11
164 192 176 320 176 8 4 0 0 5 5 true 0
164 416 176 480 176 8 4 0 0 0 0 true 0
R 192 176 128 176 1 2 100 2.5 2.5 0 0.5
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M 320 80 320 32 2 2.5
M 368 80 368 32 2 2.5
M 400 80 400 32 2 2.5
M 432 80 432 32 2 2.5
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w 400 336 416 176 0
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w 544 352 544 176 0
w 400 368 560 368 0
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Questão 6

fazer...

Questão 8
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154 128 160 128 64 0 2 0 5
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w 528 240 528 160 0
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w 224 16 224 112 0
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