Mudanças entre as edições de "EDI018702 2023 1 AULA06"

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=Registradores=
+
=Laboratório 2=
  
;OBJETIVOS
 
  
:Nesta aula o aluno deverá:
+
;INTRODUÇÃO: O segundo experimento da turma de Digital 2 do Técnico em Eletroeletrônica vai ser realizado no LabMIC (Sala 104) das 18h30min às 20h20min. Vamos testar um contador/registrador em anel utilizando um circuito com quatro flip-flops tipo D. O experimento está dividido em três etapas: A primeira trata-se de um circuito gerador de ''clock'' com o CI 555, a segunda parte, montar um registrador em anel com dois circuitos integrados 7474, mostrando o resultado das quatro saídas nos LEDs disponíveis na bancada digital. A terceira e última parte, aproveitando o mesmo esquema do circuito, implementar o contador/registrador Jonhson.
  
:*Saber o que são registradores tipo porta paralela;
+
==Parte 1 - Oscilador 555==
:*Conhecer os registradores de deslocamento;
 
:*Conhecer aplicações com registadores; e
 
:*Identificar o terceiro estado de uma Saída (tristate).
 
  
  
;METODOLOGIA
+
;OBJETIVO: Montar o circuito do oscilador 555 no modo astável para que produza ondas quadradas, oscilando entre 0V e VCC. A configuração do astável está demonstrado abaixo:
  
:A aula será expositiva e dialogada, utilizando apresentação de texto base na Internet, onde serão mostrados e simulados exemplos de circuitos de registradores.
 
  
 
+
[[Imagem:fig90_DIG222802.png|center|400px]]
;INTRODUÇÃO: Uma das formas mais comuns de utilização dos flip-flop (FF) é no armazenamento e transferência de informações (bits). Cada FF possui a capacidade de armazenar um bit. Vários FFs podem ser configurados para formar um registrador no qual pode-se armazenar uma palavra binária. São necessários tantos FF quantos forem os bits da palavra. Os registradores armazenam bits e têm a capacidade de transferir esses bits para outros registradores seja de forma simultânea ou uma a uma.
 
 
 
 
 
==Tipo porta paralela==
 
 
 
 
 
Neste registrador todos os bits são armazenados simultaneamente. Ele é constituído de FF com as entradas de ''clock'' ligadas em comum. Quando ocorre a transição positiva do ''clock'', os dados de D1 a D4 são armazenados nas saídas Q1 a Q4. A Figura 1 mostra um circuito registrador do tipo porta paralela.
 
 
 
 
 
[[Imagem:fig29_DIG222802.png|center|border|]]
 
<center>
 
Figura 1 - Registrador do tipo "Porta Paralela".
 
</center>
 
 
 
 
 
{| border="1" cellpadding="5" cellspacing="0" style="text-align: center;"
 
|+'''Tabela 1 - Estados dos registradores'''
 
|-
 
! style="background:#0080FF; color:white; width: 20px;" | Clock
 
! style="background:#0080FF; color:white; width: 20px;" | D1
 
! style="background:#0080FF; color:white; width: 20px;" | D2
 
! style="background:#0080FF; color:white; width: 20px;" | D3
 
! style="background:#0080FF; color:white; width: 20px;" | D4
 
! style="background:#0080FF; color:white; width: 20px;" | Q1
 
! style="background:#0080FF; color:white; width: 20px;" | Q2
 
! style="background:#0080FF; color:white; width: 20px;" | Q3
 
! style="background:#0080FF; color:white; width: 20px;" | Q4
 
|-
 
| 0
 
| 1
 
| 0
 
| 1
 
| 0
 
| ?
 
| ?
 
| ?
 
| ?
 
|-
 
| <math>\uparrow</math>
 
| 1
 
| 0
 
| 1
 
| 0
 
| 1
 
| 0
 
| 1
 
| 0
 
|-
 
| 0
 
| X
 
| X
 
| X
 
| X
 
| 1
 
| 0
 
| 1
 
| 0
 
|}
 
 
 
Registradores deste tipo são também conhecidos por LATCHES ou FLIP-FLOP do tipo D. Existem disponíveis comercialmente registradores de diversos tamanhos como mostrado anteriormente.
 
 
 
[[Imagem:fig29b_DIG222802.gif|center|border|528px]]
 
<center>
 
Figura 1b - Registrador do tipo "Porta Paralela" (animação).
 
</center>
 
 
 
Percebam na animação que o modo de funcionamento é muito simples. Quando há uma borda de subida do ''clock'' o que está na entrada D, de cada flip-flop, passa para a saída Q do mesmo flip-flop.
 
 
 
==Registrado de deslocamento==
 
 
 
É um registrador no qual os FF são conectados de forma a permitir, além da
 
inserção a operação de deslocamento dos bits da palavra binária. A importância
 
das operações de deslocamento dos bits está no fato destas viabilizarem,
 
entre outras, a realização de um grande número de operações lógicas e aritméticas
 
em um sistema digital. Os bits de uma registrador podem ser transmitidos
 
de duas maneiras:
 
 
 
'''Em série''': os bits da palavra são transferidos em sequência (um após o outro)
 
por um único fio. Este formato economiza circuitos.
 
 
 
'''Em paralelo''': os bits da palavra são transferidos simultaneamente por um
 
número de fios igual ao número de bits. Este formato economiza tempo.
 
Assim, levando-se em consideração as formas possíveis para se transmitir
 
uma palavra, pode-se inserir e retirar os bits em um registrador de maneira
 
serial ou paralela. Desta forma, é possível a implementação de 4 tipos básicos
 
de registradores:
 
 
 
*Entrada e saída serial;
 
*Entrada paralela e saída serial;
 
*Entrada serial e saída paralela;
 
*Entrada e saída paralela.
 
 
 
 
 
 
 
===Entrada e saída serial===
 
 
 
 
 
Suponha que voce deseja armazenar no registrador o dado de 4 bits "1010". Como o registrador
 
desloca os dados da esquerda para a direita o primeiro bit a entrar é 0 da direita,
 
chamado de LSB (Least Significant Bit). São necessários 4 transições negativas
 
do clock para que o dado entre no registrador. O último bit a entrar é o 1
 
da esquerda, chamado de MSB (Most Significant Bit). A Figura 2 apresenta o diagrama de blocos para esse tipo de registrador.
 
 
 
 
 
[[Imagem:fig30_DIG222802.png|center|border]]
 
<center>
 
Figura 2 - Diagrama de blocos do registrador entrada e saída serial.
 
</center>
 
 
 
 
 
Considerando-se o sentido de movimento dos dados pode-se ter:
 
*Deslocamento para a direita;
 
*Deslocamneto para a esquerda;
 
*Bidirecional.
 
 
 
 
 
A Figura 3 mostra um registrador de deslocamento de 4 bits e na Figura 4
 
é apresentado o seu diagrama de tempo da entrada serial dos dados. A cada
 
pulso de clock, o valor contido nas entradas J e K dos FF é transferido para a
 
saída. Essa saída está conectada na entrada do próximo FF. Após 4 transições
 
de descida de clock, o valor das 4 últimas entradas de DADOS, é transferido serialmente para os FF, estando armazenado no registrador nos FF Q, R, S e T.
 
 
 
 
 
[[Imagem:fig31_DIG222802.png|center|border]]
 
<center>
 
Figura 3 - Registrador de deslocamento serial para direita.
 
</center>
 
 
 
 
 
[[Imagem:fig32_DIG222802.png|center|border]]
 
<center>
 
Figura 4 - Diagrama de tempo para o registrador entrada série com deslocamento para a direita.
 
</center>
 
 
 
 
 
Para manter estes dados armazenados basta que o sinal de clock seja desativado
 
(0). Caso se deseje retirar os dados do registrador utiliza-se 4 transições
 
negativas do clock. A saída dos dados ocorre de forma serial no ultimo
 
FF (T) conforme mostrado na Fig. 6-9. OBS: Para facilitar o acompanhamento
 
da saída destes dados (1010) a entrada de dados foi mantida em zero.
 
 
 
 
 
(propor construir o registrador de deslocamento utilizando FF tipo D)
 
 
 
===Entrada serial com saída paralela===
 
 
 
 
 
A Figura 5 apresenta o diagrama de blocos deste tipo de registrador. Neste caso, os
 
dados são deslocados em série para dentro (como já mostrado). Para se ter os
 
dados em paralelo basta ter acesso a todas as saídas dos FF do registrador
 
de deslocamento.
 
 
 
 
 
 
 
[[Imagem:fig33_DIG222802.png|center|border]]
 
<center>
 
Figura 5 - Diagrama em blocos para o registrador entrada série com saída paralela.
 
</center>
 
 
 
 
 
===Entrada paralela e saída serial===
 
 
 
Para este tipo de registrador são incorporadas habilidades para entrada em paralelo e
 
deslocamento dos dados. A análise será feita a partir do 74LS166 que possui
 
entrada serial e paralela e saída serial. A Figura 6 mostra o diagrama de blocos deste registrador.
 
Os diagramas lógicos e tabela funcional é mostrados na Figura 7 e 8. Para realizar a entrada paralela
 
dos dados, altera-se a entrada LOAD (carregar) para 0, e na transição positiva
 
do ''clock'' os FF têm suas saídas simultaneamente alteradas de acordo com as
 
entradas A a H. Quando a entrada LOAD está em 1 (SHIFT), o registrador
 
funciona como um registrador de deslocamento. A entrada CLEAR permite
 
zerar todas as saídas dos FF imediatamente (sem o ''clock'').
 
 
 
 
 
 
 
[[Imagem:fig34_DIG222802.png|center|border]]
 
 
<center>
 
<center>
Figura 6 - Diagrama em blocos para o registrador entrada paralela e saída serial.  
+
Figura 1 - Circuito do oscilador 555 no modo astável para que produza ondas quadradas.
 
</center>
 
</center>
  
  
[[Imagem:fig35_DIG222802.png|center|border]]
+
[[Imagem:fig83_DIG222802.png|center|350px]]
 
<center>
 
<center>
Figura 7 - Diagrama lógico do 74166.  
+
Figura 2 - Diagrama de pinos do CI 555.
 
</center>
 
</center>
 
Exemplo: 74ALS166 e 74HC166
 
 
*Apenas a saída serial QH é disponível.
 
*Dados seriais entram no pino SER.
 
*Dados paralelos podem ser carregados de forma síncrona.
 
*Funcionamento serial se SH/LD' = 1
 
*Carga paralela de dados se SH/LD' = 0
 
*Deslocamento síncrono e carga paralela desabilitados se CLK INH = 1 (clock-inhibit) – FFs mantêm estado anterior.
 
  
  
[[Imagem:fig36_DIG222802.png|center|border]]
+
;PROCEDIMENTO
<center>
 
Figura 8 - Diagrama lógico do 74166 (cima) e representação gráfica do Registrador (embaixo).
 
</center>
 
  
O primeiro bit aparece em QH em t8, 8 pulsos de relógio após CLR' ter ido para o nível baixo.
+
#Formar até 10 equipes com 2 integrantes;
 +
#Desenhar as ligações utilizando o esquemático do 555;
 +
#Montar o circuito na banca digital;
 +
#Testar o funcionamento ligando o pino 3 em um LED;
 +
#Calcular o tempo que permanece acesso e o tempo que permanece apagado;
 +
#Fazer as correções necessárias e ligações que por ventura estiverem faltando.
  
===Entrada paralela e saída paralela===
 
  
A Figura 9 mostra o diagrama de blocos para o registrador do tipo entrada paralela e saída paralela.
 
  
 +
;LISTA DE COMPONENTES
  
[[Imagem:fig38_DIG222802.png|center|border]]
+
#CI 555
<center>
+
#R<sub>1</sub>=R<sub>2</sub>=10k&Omega;
Figura 9 - Diagrama de blocos.
+
#C<sub>1</sub>=47&mu;F
</center>
+
#C<sub>2</sub>=15nF (filtro)
  
Este tipo de registrador pode ser implementado conforme mostrado na Figura 10, porém não é considerado propriamente um registrador de deslocamento. Entretanto, em algumas aplicações é necessário que o registrador seja de deslocamento. Por isso, existem CIs
+
==Parte 2 - Registrador em Anel==
comerciais que são registradores de deslocamento com entradas e saídas paralelas. O CIs 74LS195 é um registrador de deslocamento
 
de 4 bit com entradas paralela e serial e saídas paralela e serial.
 
  
 +
;OBJETIVO: Montar um contador/registrador em anel de 4 bits, utilizando CI 7474, chaves de RESET e SET no primeiro FF e apresentar o resultado das quatro saídas nos de LEDs. O circuito correspondente é apresentado na Figura 3.
  
[[Imagem:fig39_DIG222802.png|center|border|450px]]
+
[[Imagem:fig49_DIG222802.png|center|700px]]
 
<center>
 
<center>
Figura 10 - Registrador tipo porta paralela.
+
Figura 3 - Registrador em anel de 4 bits.
 
</center>
 
</center>
  
Como o CI 74195 é possível realizar as seguintes operações:
+
;PROCEDIMENTO
 
 
*Manutenção do estado interno do registrador;
 
*CLEAR da saída paralela;
 
*Entrada paralela e saída paralela;
 
*Entrada série e saída série para a direita;
 
*Entrada série e saída paralela (com desabilitação do ''clock'' após a quarta transição positiva do clock);
 
*Entrada paralela e saída série a direita.
 
 
 
==Aplicações com registradores==
 
 
 
===Porta paralela===
 
 
 
 
 
A Figura 10 mostra o uso de uma porta paralela de dados para a a transferência
 
dos dados da entrada D1 a D4 para as saídas Q1 a Q4. A função desse
 
circuito é armazenar um estado de um circuito, até que um novo estado esteja
 
disponível ou seja desejável. A transferência é controlada pelo ''clock''. Na
 
transição negativa do ''clock'' os dados são armazenados no registrador X. A
 
transferência ocorre simultaneamente em todos os bits.
 
 
 
  
===Porta serial===
+
#Mesmas equipes;
 +
#Desenhar as ligações utilizando o esquemático dos CIs;
 +
#Montar o circuito na banca digital, os CIs devem ficar com chanfro voltado para cima;
 +
## Fazer a ligação de VCC e GND;
 +
## Fazer a ligação de SET e RESET de um dos FF nas chaves seletoras;
 +
## Fazer a ligação do SET e RESET de todos os outros FF em VCC (ativo baixo);
 +
## Fazer a ligação entre as portas lógicas dos CIs;
 +
## Fazer a ligação de ''clock'' com oscilador astável (555);
 +
#Testar o funcionamento e fazer as correções necessárias e ligações que por ventura estiverem faltando.
  
 +
Poderá haver algumas ligações (extras) de outros pinos em VCC/GND não detectadas na simulação.
  
A Figura 11 apresenta a conexão entre dois registradores de deslocamento X e Y
+
;COMPONENTE UTILIZADO
para a transferência serial de dados. O ''clock'' desses registradores é único, e
 
faz com que a cada transição negativa do ''clock'', o conteúdo do terceiro FF do
 
registrador X é transferido para o primeiro FF do registrador Y, a mesmo tempo
 
que internamente o conteúdo dos FF é deslocado. Após 3 transições negativas
 
do ''clock'', o conteúdo inicial do registrador X é todo transferido para o registrador
 
Y, conforme mostra a Tabela XX.
 
 
 
 
 
[[Imagem:fig40_DIG222802.png|center|border]]
 
<center>
 
Figura 11 - Transferência serial entre registradores.
 
</center>
 
 
 
  
{| border="1" cellpadding="5" cellspacing="0" style="text-align: center;"
+
# (2) CI 7474
|+'''Tabela 2 - Estados dos registradores'''
 
|-
 
! style="background:#0080FF; color:white; width: 20px;"  rowspan="2" | Clock
 
! style="background:#0080FF; color:white; width: 20px;"  colspan="3" | Registrador X
 
! style="background:#0080FF; color:white; width: 20px;"  colspan="3" | Registrador Y
 
|-
 
! style="background:#0080FF; color:white; width: 20px;" | X1
 
! style="background:#0080FF; color:white; width: 20px;" | X2
 
! style="background:#0080FF; color:white; width: 20px;" | X3
 
! style="background:#0080FF; color:white; width: 20px;" | Y1
 
! style="background:#0080FF; color:white; width: 20px;" | Y2
 
! style="background:#0080FF; color:white; width: 20px;" | Y3
 
|-
 
| 0
 
| 1
 
| 0
 
| 1
 
| ?
 
| ?
 
| ?
 
|-
 
| 1
 
| 0
 
| 1
 
| 0
 
| 1
 
| ?
 
| ?
 
|-
 
| 2
 
| 0
 
| 0
 
| 1
 
| 0
 
| 1
 
| ?
 
|-
 
| 3
 
| 0
 
| 0
 
| 0
 
| 1
 
| 0
 
| 1
 
|}
 
  
===Contador em anel===
 
  
Para o funcionamento deste tipo de contador, um dos FF deve ter inicialmente o valor 1 e os outros 0. Isso pode ser feito através das entradas assíncronas PRESET e CLEAR. Por ser um registrador de deslocamento, o 1 é transferido para o próximo FF a cada ''clock''
+
A Figura 2 mostra a pinagem do CI 7474.
e da mesma forma os 0s. Os estados se repetem ciclicamente porque a saída do último FF está conectado a entrada do primeiro FF. A Figura 12 mostra um contador em anel e a Figura 13 apresenta a sequência da contagem considerando inicialmente a saída Q3=1 e as outras Q2=Q1=Q0=0.  
 
  
  
[[Imagem:fig41_DIG222802.png|center|border]]
+
[[Imagem:CI_7474.png|center|350px]]
 
<center>
 
<center>
Figura 12 - Contador em Anel.
+
Figura 2 - Esquemático do CI 7474 - Dois FF tipo D.
 
</center>
 
</center>
  
 +
==Parte 3 - Contador Jonhson==
  
[[Imagem:fig42_DIG222802.png|center|border]]
+
;OBJETIVO: Alterar o circuito do contador em anel para que ele funcione como contador Jonhson, comprovando seu funcionamento. O circuito é visto da Figura 4.
<center>
 
Figura 13 - Diagrama de tempo do contador em anel.
 
</center>
 
  
[[Imagem:fig41b_DIG222802.gif|center|border|600px]]
+
[[Imagem:fig51_DIG222802.png|center|700px]]
 
<center>
 
<center>
Figura 12 - Contador em Anel (animação).
+
Figura 4 - Contador Jonhson.
 
</center>
 
</center>
  
Percebam que no primeiro flip-flop tipo D há '''R'''eset e '''S'''et que são utilizados para introduzir no registrador em anel os 0s e 1s. Após colocado o 0 ou o 1 ele passa a circular no circuito porque a saída Q do último flip-flop é ligada na entrada D do primeiro flip-flip.
+
;PROCEDIMENTO
 
 
===Contador Johnson===
 
 
 
O contador Johnson é um contador em anel no qual a saída <math>\bar Q_0</math> do último FF
 
está conectado a entrada D do primeiro FF, conforme mostrado na Figura 14.
 
Neste tipo de contador todos os FF deve ter inicialmente o valor 0, o que pode
 
ser feito através da entrada assíncronas CLEAR.
 
 
 
[[Imagem:fig43_DIG222802.png|center|border]]
 
<center>
 
Figura 14 - Contador Johnson.
 
</center>
 
 
 
;Exercício
 
 
 
Desenhe o diagrama de tempo correspondente ao funcionamento do Contador Johnson.
 
 
 
[[Imagem:fig43b_DIG222802.gif|center|border|600px]]
 
<center>
 
Figura 14b - Contador Johnson (animação).
 
</center>
 
 
 
O funcionamento do Contador Johnson é muito simples. Diferente do contador em anel, não precisa inserir os 0s e 1s porque a saída Q\ do último flip-flop é conectada a entrada D do primeiro flip-flop. No início como todas as saídas Q são 0, todas as Q\ são 1. Então, primeiro circula todos os 1s e depois circula todos os 0s. Sempre entrando um a um.
 
 
 
==Terceiro Estado de uma Saída (''tristate'')==
 
 
 
 
 
As saídas que podem apenas assumir os estados 0 e 1 são chamadas de ''Totem-Pole''. Diversos circuitos possuem saídas que podem assumir, além dos estados 0 e 1, o estado de alta impedância (''tristate'') o qual é equivalente a um circuito aberto. As saídas em ''tristate'' permitem assim que os computadores sejam organizados em barramentos, conectando diversas saídas de componentes sem provocar a danificação dos mesmos desde que somente um componente seja acionado de cada vez. As saídas dos componentes comportam-se de forma similar a uma chave de três estados. A Figura 15 mostra a simbologia (A) e a tabela verdade (B) para a chave de três estados.
 
 
 
 
 
[[Imagem:fig44_DIG222802.png|center|border]]
 
<center>
 
Figura 15 - Simbologia (A) e tabela verdade (B) da chave ''tristate''.
 
</center>
 
 
 
 
 
Notem que quando E=0 (''enable'') a saída Y fica em Z (alta impedância) independente do valor da entrada D.
 
 
 
==Circuitos Integrados de Registradores==
 
 
 
 
 
A seguir são mostrados os diagramas lógicos, pinagens e tabelas funcionais
 
de alguns registradores.
 
 
 
*74164 – Registrador de deslocamento de 8 bits com entrada serial e saída paralela.
 
*74165 – Registrador de deslocamento de 8 bits com entrada serial/paralela e saída serial.
 
*74166 – Registrador de deslocamento de 8 bits com entrada serial/paralela e saída serial, com CLEAR assíncrono.
 
*74173 – Registrador porta FF de 4 bits com entrada paralela e saída paralela em tristate
 
*74194 – Registrador de deslocamento bidirecional universal de 4 bits com entrada paralela e saída paralela
 
*74195 – Registrador de deslocamento de 4 bits com entrada paralela e saída paralela
 
*74273 – Registrador porta FF de oito bits de entrada paralela e saída paralela.
 
*74373 – Registrador porta LATCH de oito bits de entrada paralela e saída paralela em tristate.
 
*74374 – Registrador porta FF de oito bits de entrada paralela e saída paralela em tristate.
 
*74543 – Transceptor com registradores de oito bits com saídas em tristate.
 
 
 
=Lista de Exercícios=
 
 
 
[1] O que é um registrador? Para que serve?
 
 
 
[2] Por que o clock nos registradores é comum a todos os FFs?
 
 
 
[3] Qual a diferença entre um registrador série de um registrador paralelo?
 
 
 
[4] É possível a implementação de 4 tipos de registradores misturando série e paralelo. Quais são?
 
 
 
[5] Explique o funcionamento de um registrador com entrada paralela e saída serial.
 
 
 
[6] Cite as principais características do CI 74166.
 
  
[7] Cite as principais características do CI 74195.
+
#Mesmas equipes;
 +
#Utilizar o circuito já realizado;
 +
#Desfazer as ligações do SET e RESET do primeiro FF ligando-os em VCC;
 +
#Ligar a saída Q\ do último FF a entrada D do primeiro FF;
 +
#Testar o funcionamento e fazer as correções necessárias e ligações que por ventura estiverem faltando.
  
[8] Qual a diferença de um contador em anel para um contador Jonhson?
+
=Relatório=
  
[9]O que é ''tristate''?
+
O relatório deverá ser entregue pelas equipes até a próxima aula. As equipes que não terminaram as duas partes do experimento, podem fazer o relatório da parte 1 e relatar o que aconteceu com a parte 2.
  
=Referências=
+
;Relatório Simplificado
  
[1] http://www.ufjf.br/fabricio_campos/files/2011/03/cap07_parte_2.pdf
+
;Critérios avaliativos:  
  
[2] http://www.univasf.edu.br/~romulo.camara/novo/wp-content/uploads/2013/07/Aula16_Registradores_de_Deslocamento.pdf
+
::Prática (montagem/equipe): 6
 +
::Circuito completo (todos): 2
 +
::Resultados e discussões  : 2
  
 +
::'''Resultado''': 10
  
  

Edição atual tal como às 15h40min de 18 de abril de 2023

Laboratório 2

INTRODUÇÃO
O segundo experimento da turma de Digital 2 do Técnico em Eletroeletrônica vai ser realizado no LabMIC (Sala 104) das 18h30min às 20h20min. Vamos testar um contador/registrador em anel utilizando um circuito com quatro flip-flops tipo D. O experimento está dividido em três etapas: A primeira trata-se de um circuito gerador de clock com o CI 555, a segunda parte, montar um registrador em anel com dois circuitos integrados 7474, mostrando o resultado das quatro saídas nos LEDs disponíveis na bancada digital. A terceira e última parte, aproveitando o mesmo esquema do circuito, implementar o contador/registrador Jonhson.

Parte 1 - Oscilador 555

OBJETIVO
Montar o circuito do oscilador 555 no modo astável para que produza ondas quadradas, oscilando entre 0V e VCC. A configuração do astável está demonstrado abaixo:


Fig90 DIG222802.png

Figura 1 - Circuito do oscilador 555 no modo astável para que produza ondas quadradas.


Fig83 DIG222802.png

Figura 2 - Diagrama de pinos do CI 555.


PROCEDIMENTO
  1. Formar até 10 equipes com 2 integrantes;
  2. Desenhar as ligações utilizando o esquemático do 555;
  3. Montar o circuito na banca digital;
  4. Testar o funcionamento ligando o pino 3 em um LED;
  5. Calcular o tempo que permanece acesso e o tempo que permanece apagado;
  6. Fazer as correções necessárias e ligações que por ventura estiverem faltando.


LISTA DE COMPONENTES
  1. CI 555
  2. R1=R2=10kΩ
  3. C1=47μF
  4. C2=15nF (filtro)

Parte 2 - Registrador em Anel

OBJETIVO
Montar um contador/registrador em anel de 4 bits, utilizando CI 7474, chaves de RESET e SET no primeiro FF e apresentar o resultado das quatro saídas nos de LEDs. O circuito correspondente é apresentado na Figura 3.
Fig49 DIG222802.png

Figura 3 - Registrador em anel de 4 bits.

PROCEDIMENTO
  1. Mesmas equipes;
  2. Desenhar as ligações utilizando o esquemático dos CIs;
  3. Montar o circuito na banca digital, os CIs devem ficar com chanfro voltado para cima;
    1. Fazer a ligação de VCC e GND;
    2. Fazer a ligação de SET e RESET de um dos FF nas chaves seletoras;
    3. Fazer a ligação do SET e RESET de todos os outros FF em VCC (ativo baixo);
    4. Fazer a ligação entre as portas lógicas dos CIs;
    5. Fazer a ligação de clock com oscilador astável (555);
  4. Testar o funcionamento e fazer as correções necessárias e ligações que por ventura estiverem faltando.

Poderá haver algumas ligações (extras) de outros pinos em VCC/GND não detectadas na simulação.

COMPONENTE UTILIZADO
  1. (2) CI 7474


A Figura 2 mostra a pinagem do CI 7474.


CI 7474.png

Figura 2 - Esquemático do CI 7474 - Dois FF tipo D.

Parte 3 - Contador Jonhson

OBJETIVO
Alterar o circuito do contador em anel para que ele funcione como contador Jonhson, comprovando seu funcionamento. O circuito é visto da Figura 4.
Fig51 DIG222802.png

Figura 4 - Contador Jonhson.

PROCEDIMENTO
  1. Mesmas equipes;
  2. Utilizar o circuito já realizado;
  3. Desfazer as ligações do SET e RESET do primeiro FF ligando-os em VCC;
  4. Ligar a saída Q\ do último FF a entrada D do primeiro FF;
  5. Testar o funcionamento e fazer as correções necessárias e ligações que por ventura estiverem faltando.

Relatório

O relatório deverá ser entregue pelas equipes até a próxima aula. As equipes que não terminaram as duas partes do experimento, podem fazer o relatório da parte 1 e relatar o que aconteceu com a parte 2.

Relatório Simplificado
Critérios avaliativos
Prática (montagem/equipe): 6
Circuito completo (todos): 2
Resultados e discussões : 2
Resultado: 10



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