Edição atual tal como às 13h57min de 25 de março de 2024

Lista de Exercícios para AT2

Parte 1 - Registradores

1. Para que são utilizados os registradores?

2. Quais as principais diferenças entre registradores porta "paralela" e porta "serial"?

3. Quais os quatro tipos básicos de registradores?

4. Considerando o sentido do movimento dos dados, como podem ser os registradores?

5. Por que que num registrador de deslocamento feito a partir de FF JK eu preciso colocar a porta inversora na frente do primeiro FF entre J e K?

6. Desenhe um diagrama de blocos de um registrador feito com FF JK com deslocamento para esquerda.

7. Quais as características do CI 74HC166?

8. O que há de errado na Figura 10 - Registrador tipo porta paralela. (pra quem assistiu a videoaula)

9. Com base na Figura 11 - Tranferência serial entre registradores. Responda:

a) Quantos pulsos de clock eu preciso para transferir os dados da registrador X para o registrador Y?

b) Considerando que agora o primeiro registrador (X) esta vazio, quantos pulsos clock eu precisaria?

c) Quantos pulsos de clock eu precisaria para tranferir 12 bits? (considerando X e Y vazios)

10. Como ficaria o diagrama de blocos que representasse a transferência paralela de registradores de 3 bits?

11. Como funciona o registrador contador em anel? Simule. Funcionou?

12. Como funciona o registrador contador johnson? Simule. Funcionou?

13. O que é o "tecerceiro" estado de uma saída (tristate)?

14. Escolha um CI de Registradores, exceto 74166 e 74195, faça o diagrama de pinagem, tabela verdade e resumo do tipo de registrador do CI escolhido (datasheet).

Parte 2 - Codificadores

1. Desenhe os circuitos lógicos para o codificador e decodificador BCD 8421 e Exesso3.

2. Projetar os seguintes conversores de código:

a) Excesso 3 para BCD 8421;

b) BCD 8421 para 2 entre 5;

c) BCD 8421 para Johnson;

d) BCD 8421 para Gray;

e) Gray para BCD 8421.

3. Desenhe o circuito do conversor BCD para 7 segmentos.

Parte 3 - MUX e DEMUX

1. O que faz um multiplexador (MUX)?

2. Internamente como é constituído um MUX?

3. Para um MUX de 32 entradas precisamos de quantas linhas de endereço?

4. Construa um circuito MUX de 32 entradas a partir de MUX de 4 entradas.

5. O que é o circuito 74151? Quais as suas características básicas?

6. Desenhe um MUX de 8 entradas a partir do CI 74153.

7. Pra que serve um demultiplexador (DEMUX)?

8. Como é constituído internamente um DEMUX?

9. Para um DEMUX de 64 saídas eu preciso de quantas linhas de endereço?

10. O que é o circuito 74154? Quais as suas características básicas?

11. Desenhe um MUX de 8 entradas a partir do CI 74155.

12. Cite algumas aplicações de MUX e DEMUX.

13. O que são as redes SDH e PDH?

14. O que é PCM e TDM?

15. O que é um canal E1?

Parte 4 - Memórias

1. O que é memória?

2. Para que serve a memoria principal em computador digital?

3. O que flip-flop tem haver com memória?

4. Memórias podem ser classificadas de acordo com algumas características. Quais são essas características?

5. Qual a diferença entre acesso sequencial e acesso aleatório?

6. Explique e dê exemplos do que são memórias voláteis e não voláteis.

7. O que significa que uma memória é dita só de leitura? Então, como ela foi gravada?

8. Qual a diferença entre memórias estáticas e dinâmicas?

9. O que é uma célula de memória e quantos bits pode armazenar?

10. O que é uma palavra de memória? Quantos bits tem um byte?

11. O que é capacidade de armazenamento com relação a memórias?

12. Qual a capacidade total (em bits e bytes) de uma memoria que possui 1024 palavras de 32 bits?

13. Um certo chip de memória semicondutora é especificado como 16k X 4. a) Quantas palavras podem ser armazenadas neste chip? b) Qual é o tamanho da palavra? c) Quantos bits este chip pode armazenar no total? Apresente os cálculos.

14. Qual das memórias armazena mais bits: uma memória de 512M X 8 ou uma memória que armazena 256M palavras com um tamanho de palavra de 16 bits? Apresente os cálculos.

15. O que torna uma memória mais densa ou menos densa?

16. O que é e para que serve um endereço de memória?

17. Explique o que é uma operação de leitura de memória.

18. Explique o que é uma operação de escrita na memória.

19. O que é tempo de acesso de uma memória e como é medido esse tempo?

20. O que acontece se a energia de uma memória volátil é interrompida?

21. Qual a diferença entre uma memória RAM e uma memória SAM?

22. Descreva os princípios de operação de uma memória RAM.

23. Qual a diferença entre habilitar uma memória ou de energizá-la?

24. Faça uma breve pesquisa sobre o que são os dispositivos de estado sólido (SSD) e o que o usuário comum precisa saber antes de comprar um para seu computador.

Extra

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-=Laboratório 3=
+=Lista de Exercícios para AT2=
-;INTRODUÇÃO: O terceiro experimento da turma de Digital 2 da Engenharia vai ser realizado no LabMIC (sala 104) entre 13h30min e 17h30min. Vamos testar um contador crescente utilizando um único circuito integrado (CI) funcionando com relógio (''clock'') de 1Hz. O experimento está dividido em duas etapas: A primeira trata-se de montar um contador crescente de 0 a 9 com o integrado 7490, mostrando o resultado em um conjunto de 4 LEDs. A segunda etapa é mostrar as saídas num ''display'' de 7 seguimentos através de um um circuito BCD 7447. A Figura 1 mostra o esquemático do contador completo.
+==Parte 1 - Registradores==
-[[Imagem:fig110_DIG222802.png|center|750px|border]]
+:1. Para que são utilizados os registradores?
-<center>
+:2. Quais as principais diferenças entre registradores porta "paralela" e porta "serial"?
-Figura 1 - Circuito do contador crescente com CI 7490, decodificador 7447 e ''display'' de 7 segmentos.
+:3. Quais os quatro tipos básicos de registradores?
-</center>
+:4. Considerando o sentido do movimento dos dados, como podem ser os registradores?
+:5. Por que que num registrador de deslocamento feito a partir de FF JK eu preciso colocar a porta inversora na   frente do primeiro FF entre J e K?
+:6. Desenhe um diagrama de blocos de um registrador feito com FF JK com deslocamento para esquerda.
+:7. Quais as características do CI 74HC166?
+:8. O que há de errado na Figura 10 - Registrador tipo porta paralela. (pra quem assistiu a videoaula)
+:9. Com base na Figura 11 - Tranferência serial entre registradores. Responda:
+::a) Quantos pulsos de clock eu preciso para transferir os dados da registrador X para o registrador Y?
+::b) Considerando que agora o primeiro registrador (X) esta vazio, quantos pulsos clock eu precisaria?
+::c) Quantos pulsos de clock eu precisaria para tranferir 12 bits? (considerando X e Y vazios)
+:10. Como ficaria o diagrama de blocos que representasse a transferência paralela de registradores de 3 bits?
+:11. Como funciona o registrador contador em anel? Simule. Funcionou?
+:12. Como funciona o registrador contador johnson? Simule. Funcionou?
+:13. O que é o "tecerceiro" estado de uma saída (tristate)?
+:14. Escolha um CI de Registradores, exceto 74166 e 74195, faça o diagrama de pinagem, tabela verdade e resumo do tipo de registrador do CI escolhido (datasheet).
+==Parte 2 - Codificadores==
-;PRÉ-LABORATÓRIO
+:1. Desenhe os circuitos lógicos para o codificador e decodificador BCD 8421 e Exesso3.
+:2. Projetar os seguintes conversores de código:
+::a) Excesso 3 para BCD 8421;
+::b) BCD 8421 para 2 entre 5;
+::c) BCD 8421 para Johnson;
+::d) BCD 8421 para Gray;
+::e) Gray para BCD 8421.
+:3. Desenhe o  circuito do conversor BCD para 7 segmentos.
-:a) Desenhe e identifique os pinos do CI 7490;
+==Parte 3 - MUX e DEMUX==
-:b) Descreva:
-:: - Suas formas de operação;
-:: - Os pinos de entrada e de saída;
-:: - Características principais.
-:c) Verifique o ''clock'' máximo e tempos de propagação;
-:d) Quando e porque se utiliza a interligação dos pinos QA com Input B;
-:e) Para que serve e como são utilizados os pinos R<sub>0(1)</sub>, R<sub>0(2)</sub>, R<sub>9(1)</sub> e R<sub>9(2)</sub>;
-:f) Utilizando diagrama de blocos, desenhe o 7490 com as conexões e pinagem adequada para contar de 0 a 9 (contagem binária). Deve-se contemplar também um decodificador BCD e um display de 7 segmentos. Não esqueça de colocar todos os pinos dos componentes como: (Vcc, Gnd, RBI, RBO).
+:1. O que faz um multiplexador (MUX)?
+:2. Internamente como é constituído um MUX?
+:3. Para um MUX de 32 entradas precisamos de quantas linhas de endereço?
+:4. Construa um circuito MUX de 32 entradas a partir de MUX de 4 entradas.
+:5. O que é o circuito 74151? Quais as suas características básicas?
+:6. Desenhe um MUX de 8 entradas a partir do CI 74153.
+:7. Pra que serve um demultiplexador (DEMUX)?
+:8. Como é constituído internamente um DEMUX?
+:9. Para um DEMUX de 64 saídas eu preciso de quantas linhas de endereço?
+:10. O que é o circuito 74154? Quais as suas características básicas?
+:11. Desenhe um MUX de 8 entradas a partir do CI 74155.
+:12. Cite algumas aplicações de MUX e DEMUX.
+:13. O que são as redes SDH e PDH?
+:14. O que é PCM e TDM?
+:15. O que é um canal E1?
-==Parte 1 - Contador com 7490==
+==Parte 4 - Memórias==
-;OBJETIVO: Montar somente o contador crescente de 0 a 9 com CI 7490 apresentando o resultado das saídas (Q0, Q1, Q2 e Q3) em 4 LEDs da bancada digital.
+:1. O que é memória?
+:2. Para que serve a memoria principal em computador digital?
+:3. O que flip-flop tem haver com memória?
+:4. Memórias podem ser classificadas de acordo com algumas características. Quais são essas características?
+:5. Qual a diferença entre acesso sequencial e acesso aleatório?
+:6. Explique e dê exemplos do que são memórias voláteis e não voláteis.
+:7. O que significa que uma memória é dita só de leitura? Então, como ela foi gravada?
+:8. Qual a diferença entre memórias estáticas e dinâmicas?
+:9. O que é uma célula de memória e quantos bits pode armazenar?
+:10. O que é uma palavra de memória? Quantos bits tem um byte?
+:11. O que é capacidade de armazenamento com relação a memórias?
+:12. Qual a capacidade total (em bits e bytes) de uma memoria que possui 1024 palavras de 32 bits?
+:13. Um certo chip de memória semicondutora é especificado como 16k X 4. a) Quantas palavras podem ser armazenadas neste chip? b) Qual é o tamanho da palavra? c) Quantos bits este chip pode armazenar no total? Apresente os cálculos.
+:14. Qual das memórias armazena mais bits: uma memória de 512M X 8 ou uma memória que armazena 256M palavras com um tamanho de palavra de 16 bits? Apresente os cálculos.
+:15. O que torna uma memória mais densa ou menos densa?
+:16. O que é e para que serve um endereço de memória?
+:17. Explique o que é uma operação de leitura de memória.
+:18. Explique o que é uma operação de escrita na memória.
+:19. O que é tempo de acesso de uma memória e como é medido esse tempo?
+:20. O que acontece se a energia de uma memória volátil é interrompida?
+:21. Qual a diferença entre uma memória RAM e uma memória SAM?
+:22. Descreva os princípios de operação de uma memória RAM.
+:23. Qual a diferença entre habilitar uma memória ou de energizá-la?
+:24. Faça uma breve pesquisa sobre o que são os dispositivos de estado sólido (SSD) e o que o usuário comum precisa saber antes de comprar um para seu computador.
+=Extra=
+:* [http://wiki.sj.ifsc.edu.br/images/e/e4/Exerc%C3%ADcios_-_Registradores.pdf Download Exercícios - Registradores]
-;PROCEDIMENTO
-#Formar até 8 equipes com até 2 integrantes;
-#Montar o circuito na banca digital, o CI deve ficar  com chanfro voltado para cima;
-## Fazer a ligação de VCC e GND;
-## Fazer a ligação de R<sub>0(1)</sub>, R<sub>0(2)</sub>, R<sub>9(1)</sub> e R<sub>9(2)</sub> em GND;
-## Fazer a ligação de Q0 com CKB;
-## Fazer a ligação das saídas Q0, Q1, Q2 e Q3 em 4 LEDs (adjacentes);
-## Fazer a ligação de BI/RBO, RBI e LT, pinos 3, 4 e 5 do 7447, em VCC;
-## Fazer a ligação de ''clock'' a partir do oscilador (555) ou da bancada digital com frequência de 1Hz;
-#Testar o funcionamento e fazer as correções necessárias e ligações que por ventura estiverem faltando.
-==Parte 2 - Ligação com o decodificador e ''display''==
-;OBJETIVO: Montar o restante do circuito conectando as saídas do contador nas entradas do CI 7447 (decodificador) para serem exibidas num ''display'' de 7 segmentos.
-;PROCEDIMENTO
-#Mesmas equipes;
-#Montar os demais circuitos na banca digital, os CIs devem ficar com chanfro voltado para cima;
-## Fazer a ligação de VCC e GND;
-## Fazer a ligação entre os CIs e entre os CI e ''display'' de 7 segmentos;
-## Fazer a ligação de BI/RBO, RBI e LT em VCC;
-## Fazer a ligação com de VCC com o ''display'' de 7 segmentos através de um resistor de 220 ohms;
-#Testar o funcionamento e fazer as correções necessários e ligações que por ventura estiverem faltando.
-=Material Utilizado=
-#CI 7490 (contador decádico)
-#CI 7447 (conversor BCD 7 seg)
-#Circuito com CI 555 de 1Hz (pronto)
-#''Display'' de 7 segmento anodo comum
-#Resistor de 220/330 ohms
-#Cabos diversos
-#Bancada digital
-==Diagramas de Conexão==
-[[Imagem:fig111_DIG222802.png|center|650px]]
-<center>
-Figura 2 - Diagrama de Conexões e Tabela de Funções do CI 7490.
-</center>
-[[Imagem:CI_7447.png|center|350px]]
-<center>
-Figura 3 - Esquemático do CI 7447 - Conversor BCD 7 segmentos.
-</center>
-[[Imagem:fig89_DIG222802.png|center|400px]]
-<center>
-Figura 4 - Display de 7 segmentos um dígito - catodo e anodo comum.
-</center>
-=Relatório=
-O relatório '''completo''' deverá ser postado em PDF no SIGAA dentro do prazo combinado para atividade. O relatório pode ser digital, escrito manualmente ou mesclado, ou seja, parte de texto digitada com parte de desenho feita manualmente e escaneada. E deve conter os elementos mencionados em Modelo/Conteúdo.
-==Modelo/Conteúdo==
-<b>1 Identificação:</b>
-:1.1 Título do Relatório <span style="color:#708090;">''Nome do experimento.'' </span>
-:1.2 Nome do professor <span style="color:#708090;">''Nome completo sem abreviaturas.'' </span>
-:1.3 Data <span style="color:#708090;">''Dia/mês/ano em que foi realizado.'' </span>
-:1.4 Curso <span style="color:#708090;">''Nome do curso. </span>
-:1.5 Unidade Curricular <span style="color:#708090;">''Nome da unidade curricular.''</span>
-:1.6 Nome do aluno <span style="color:#708090;">''Nome completo do(s) aluno(s) sem abreviações.''</span>
-<b>2 Objetivos</b>
-:2.1 Objetivos Gerais <span style="color:#708090;">''Descreva os objetivos gerais. Ex. Testar o funcionamento do circuito...''</span>
-:2.2 Objetivos Específicos <span style="color:#708090;">''Descreva objetivos específicos (se houver). Ex. Preencher a tabela verdade...''</span>
-<b>3 Experimento</b>
-:3.1 Circuito realizado <span style="color:#708090;"> é o ''Diagrama de blocos e suas conexões, bem como das portas lógicas e/ou CIs (TTL) utilizados. Ex. 7408, 7474, 7486...''</span>
-:3.2 Componentes utilizados <span style="color:#708090;">''Listar, um abaixo do outro, o nome dos componentes utilizados como: portas lógicas, circuitos integrados (CI), elementos de entrada e saída dos circuitos (LEDs, resistrores...).''</span>
-:3.3 Diagrama de pinagem <span style="color:#708090;"> é o ''Desenho dos CIs com blocos internos e a identificação de todos os pinos.''</span>
-<b>4 Resultados e Discussões</b> <span style="color:#708090;">'' Aqui você vai descrever, em linguagem técnica, como foi comprovado (ou não) o funcionamento do circuito. Ex. Quando eu colocava 1 na entrada X a saída Y ia para 0 enquanto a saída Y\ ia para 1. Não deixar de destacar situações especiais e mesmo o funcionamento de portas lógicas e circuitos envolvidos.''</span><br>
-<b>5 Conclusões</b><span style="color:#708090;">'' Aqui você deve escrever uma opinião pessoal sobre o experimento e ligação com o conteúdo das aulas e material do SIGAA/WiKi.''</span>
-==Critérios avaliativos==
-Com base no Modelo/Conteúdo - Item X: pontuação:
-::Item 1: 1
-::Item 2: 1
-::Item 3: 3
-::Item 4: 4
-::Item 5: 1
-::'''Resultado''': 10
-=Referências=
-[1] [https://www.jameco.com/Jameco/Products/ProdDS/50690.pdf Datasheet 7490 - Contador Decádico]
-[2] [http://www.farnell.com/datasheets/59373.pdf Datasheet 7447 - Decodificar BCD para 7 Segmentos]

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