Cosmos CLógica programável e linguagens de descrição de hardwareosmos

Prévia do material em texto

Lógica programável e linguagens de descrição de hardware
Professor(a): Adriano Pereira da Silva (Mestrado acadêmico)
1)
2)
Prepare-se! Chegou a hora de você testar o conhecimento adquirido nesta disciplina. A Avaliação Virtual (AV) é composta por questões objetivas e
corresponde a 100% da média final. Você tem até cinco tentativas para “Enviar” as questões, que são automaticamente corrigidas. Você pode
responder as questões consultando o material de estudos, mas lembre-se de cumprir o prazo estabelecido. Boa prova!
Podemos projetar um circuito lógico usando portas lógicas básicas com modelagem de nível de porta. __________ suporta circuitos de
codificação usando   __________ básicas como primitivas predefinidas.
Assinale a alternativa
a seguir que completa adequadamente as lacunas:
Alternativas:
VHDL; portas analógicas.
Verilog; portas lógicas.  CORRETO
VHDL; circuitos analógicos.
VHDL; portas combinacionais.
Verilog; circuitos lógicos.
Código da questão: 75146
Os riscos estão inextricavelmente ligados a qualquer forma de atividade empresarial. Devido ao aumento dos requisitos regulatórios e
legais, as empresas são obrigadas a identificar rapidamente oportunidades e riscos e gerenciar crises profissionalmente. Com uma gestão de
riscos eficaz e eficiente, você, como gestor de riscos, torna-se parte indispensável das atividades corporativas. Apoiada pela gestão sistemática
de crises, a empresa pode ganhar segurança, ser protegida contra danos e sair mais forte de situações desafiadoras.
Sobre a os modelos de Verilog e o VHDL, analise as assertivas a seguir e identifique as corretas:
I. A principal diferença entre Verilog e VHDL é que Verilog é baseado em C, enquanto VHDL é baseado em Ada e Pascal.
II. Tanto o Verilog quanto o VHDL são linguagens de descrição de hardware (HDL).
III. VHDL é uma linguagem mais antiga, enquanto Verilog é a linguagem mais recente.
São verdadeiras:
Alternativas:
II, III, apenas.
I, III, apenas.
I, apenas.
II, apenas.
I, II, III.  CORRETO
Resolução comentada:
Em comparação com a modelagem em nível de porta, a modelagem de fluxo de dados no Verilog é um nível mais alto de abstração. O
que isso significa é que você realmente não precisa conhecer o projeto do circuito, o que é muito útil, visto que a modelagem em nível
de porta se torna muito complicada para um circuito complexo.
Podemos projetar um
circuito lógico usando portas lógicas básicas com modelagem de nível de porta. Verilog suporta circuitos de
codificação usando portas lógicas básicas como primitivas predefinidas.
Resolução comentada:
A afirmativa I é correta, pois Verilog é HDL usado para modelar sistemas
eletrônicos, enquanto VHDL é HDL usado em automação de projeto eletrônico para
descrever sistemas digitais e de sinais mistos, como matrizes de portas
programáveis e circuitos integrados. A afirmativa II está correta, porque
Verilog e VHDL são duas linguagens de descrição de hardware (HDL) que ajudam a
3)
4)
Código da questão: 75149
Uma determinada função lógica foi implementada mediante uma dada linguagem de descrição de hardware (HDL). Após a depuração e
linkedição em alto nível, os elementos mínimos à concepção de uma arquitetura FPGA foram gerados, o que foi atestado após uma simulação
digital, ratificando a obtenção de resultados que se adequavam às especificações requeridas para a função lógica projetada. Todavia, testes no
hardware final indicaram falhas de funcionamento que comprometeram o uso da arquitetura desenhada.
A respeito do processo descrito, pode-se indicar
que:
Alternativas:
Embora a simulação em nível de software tenha sido bem-sucedida, o mau
funcionamento é notadamente efeito de alguma especificação insuficiente de requisitos
de tempo ou de terminais, o que pode gerar alocação de tais recursos de modo
incompatível com a configuração de hardware.  CORRETO
A lógica projetada é sempre independente da arquitetura FPGA adotada.
Logo, o problema de funcionamento deve estar associado a algum defeito
eletrônico no circuito integrado que suporta a arquitetura FPGA.
Nesse contexto, o problema de funcionamento deve estar associado à
integridade de hardware acoplado ao FPGA.
Como a simulação em nível de software foi bem-sucedida, o mau funcionamento
é notadamente efeito de alguma especificação ausente de largura de dados de
barramentos.
A lógica projetada é sempre independente da arquitetura FPGA adotada. Logo,
o problema de funcionamento deve estar associado à má alocação de recursos destinados
à execução em FPGA, ou mesmo ao mapeamento incorreto de endereços nessa
arquitetura.
Código da questão: 75164
As portas lógicas internas e/ou conexões de PLDs podem ser alteradas/configuradas por um processo de programação que geralmente
contém um programa desenvolvido em linguagem específica ou, ainda, por meio de um algoritmo simbólico ou mesmo por tecnologias de
programação que façam alguma analogia com relés, contatores ou fusíveis.
Isso é possível por
meio do uso de:
Alternativas:
Flip-flops e tríodos sensíveis à borda.
Matrizes de portas OR e matrizes de portas AND.  CORRETO
Matrizes de portas OR e matrizes de portas NAND.
Matrizes de portas AND e chaves tri-state.
Flip-flops e registradores de deslocamento.
descrever sistemas eletrônicos digitais. A afirmativa III está correta, porque
o Verilog é uma linguagem mais recente que o VHDL, pois o Verilog foi
introduzido em 1984, enquanto o VHDL foi introduzido em 1980.
Resolução comentada:
A síntese ocorrida no FPGA é dotada de ferramentas de controle sobre
restrições e requisitos temporais, que devem especificar de forma precisa e assertiva
todas as limitações de tempo e de recursos no funcionamento da matriz FPGA
projetada. Sendo assim, a alternativa correta é a que traz como respostas: “Embora
a simulação em nível de software tenha sido bem-sucedida, o mau funcionamento é
notadamente efeito de alguma especificação insuficiente de requisitos de tempo ou
de terminais, o que pode gerar alocação de tais recursos de modo incompatível
com a configuração de hardware".
Resolução comentada:
5)
6)
Código da questão: 75156
Os circuitos digitais consistem principalmente de transistores interconectados. Projetamos e analisamos esses circuitos com a ajuda de uma
estrutura hierárquica: poderíamos, em teoria, interpretar uma unidade central de processamento (CPU) como um vasto mar de transistores,
mas é muito mais fácil organizar transistores em portas lógicas, portas lógicas em somadores, registradores ou módulos de temporização,
registradores em bancos de memória e assim por diante.
Sobre linguagem de descrição de hardware (HDL), analise as assertivas a seguir e identifique as corretas:
I. Essa estrutura hierárquica nos permite representar efetivamente um circuito digital por meio de diagramas interconectados. Chamamos isso
de esquema.
II. Essa abordagem visual para descrever um circuito digital é intuitiva e torna-se praticável à medida que a complexidade aumenta.
III. Outra maneira de descrever circuitos digitais é usar uma linguagem textual especificamente destinada a capturar, de forma clara e concisa,
as características definidoras do design digital.
São verdadeiras:
Alternativas:
II e III, apenas.
I, apenas.
I e III, apenas.  CORRETO
I, II e III.
II, apenas.
Código da questão: 75154
Existem vários tipos de PLDs que apresentam os avanços tecnológicos e funcionais dos dispositivos.
PLAs e PALs são diferentes
tipos de PLD. Em termos mais estritos, a principal diferença entre eles reside
no fato de que:
Alternativas:
Dispositivos PLA são mais flexíveis que dispositivos PAL pelo fato de
todas as suas matrizes serem programáveis.  CORRETO
Dispositivos PAL são mais velozes que dispositivos PLA pelo fato de
utilizarem portas lógicas sem buffer.
Dispositivos PLA são mais velozes que dispositivos PAL pelo fato de
utilizarem portas lógicas sem buffer.
Dispositivos PAL são mais robustos que dispositivos PLA pelo fato de
implementarem autenticação em dois fatores.
Dispositivos PAL são mais flexíveisque dispositivos PLA pelo fato de
todas as suas matrizes serem programáveis.
Na construção de um PLD, são utilizadas matrizes de portas AND e portas
OR, de modo a construir a lógica necessária para a reconfiguração de circuitos,
conforme se deseje projetar novas funções lógicas.
Resolução comentada:
O Verilog possui tipos de dados muito simples e tudo é definido pela
linguagem Verilog (os usuários não podem definir seus próprios tipos de dados
no Verilog); o VHDL oferece suporte a muitos tipos de dados diferentes,
incluindo tipos de dados VHDL predefinidos e tipos de dados definidos pelo
usuário; pacotes em VHDL são comumente usados para tipos de dados e declaração
de subprogramas. Os subprogramas ou tipos de dados declarados no pacote VHDL
podem ser usados em muitas entidades ou arquiteturas diferentes.
Resolução comentada:
7)
8)
Código da questão: 75158
As mais simples são as portas (AND, OR, NOT) feitas com apenas alguns transistores e resistores. Desde meados da década de 1960 esses
circuitos são fabricados em circuitos integrados (chips). Antes disso, eles eram construídos com transistores e resistores separados conectados
em placas de circuito. Hoje você pode comprar chips com, digamos, seis portas NOT ou quatro portas NAND de duas entradas (uma porta
AND seguida de um NOT) por apenas um quarto em seu revendedor local de eletrônicos.
Sobre a aplicação do Circuitos Lógicos, assinale
a alternativa correta.
Alternativas:
Os valores geralmente
são rotulados como verdadeiro e falso, ou i e o.
Nos circuitos, os
valores são representados por um único nível de tensão.
Uma porta lógica é um
bloco de construção básico de um circuito analógico.
Verdadeiro e 0 são
equivalentes, assim como falso e 1.
As portas lógicas têm
entradas e saídas que são valores booleanos.  CORRETO
Código da questão: 75145
São verdadeiras todas as afirmativas a seguir, correspondentes a circuitos
FPGA e CPLD, com exceção de:
Alternativas:
Dispositivos FPGA e CPLD são, a rigor, o mesmo dispositivo.
Dispositivos CPLD são formados por poucos elementos, cada um deles
contendo circuitos relativamente extensos e complexos.
Dispositivos FPGA são formados por muitos elementos, cada um deles
contendo circuitos relativamente compactos e simples.
Dispositivos FPGA são temporários, por conterem células de memória de
acesso aleatório, o que exige sua reconfiguração a cada vez que são
inicializados.
Dispositivos CPLD são dotados de memória permanente, o que faz deles não
recomendados para realizar operações de carga ou inicialização de sistemas.  CORRETO
Em termos dos tipos de dispositivos PLD, existem dispositivos Programmable Array Logic (PAL), que possuem uma matriz AND (AND
array) programável e conexões fixas para a matriz OR (OR-array). Existem também os chamados dispositivos Programmable Logic Array
(PLA), dotados de conexões programáveis para ambas as funções lógicas AND e OR.
Assim, dispositivos PLA refletem o tipo mais flexível de PLD.
Resolução comentada:
Portões de combinação são duas ou mais portas lógicas discretas em uma única solução lógica. As portas integradas podem ser
conectadas internamente para gerar uma função booleana específica ou podem permanecer independentes. Os dispositivos incluem
opções de entrada tolerantes a sobretensão e opções de saída de dreno aberto para facilitar a interface entre diferentes nós de tensão.
A alternativa correta, portanto, é a que traz
como resposta: “As portas lógicas têm entradas e saídas que são valores
booleanos”.
Resolução comentada:
Dispositivos CPLD
são, por essência, permanentes, o que impede que sejam usados em tarefas de
inicialização de sistemas e carga do sistema operacional, já que eles exigem a
utilização de uma memória volátil.
9)
10)
Código da questão: 75163
O design de circuitos digitais evoluiu rapidamente nos últimos 25 anos. Os primeiros circuitos digitais foram projetados com válvulas e
transistores. Os circuitos integrados foram, então, inventados, onde as portas lógicas foram colocadas em um único chip. Os primeiros chips
de circuito integrado (IC) foram chips SS1 (Small Scale Integration), onde a contagem de portas era muito pequena. À medida que as
tecnologias se tornaram sofisticadas, os designers conseguiram colocar circuitos com centenas de portas em um chip. Nesse ponto, os
processos de design começaram a ficar muito complicados e os designers sentiram a necessidade de automatizar esses processos.
Leia e associe as duas colunas conforme os requisitos que compreendem síntese de alto nível.
Início da descrição: O quadro é formado por duas colunas e três linhas. A primeira coluna traz três opções: 1. Linguagem Descritiva de
Hardware Analógico; 2. Verilog-AMS (Verilog para analógico e sinal misto); 3. HDL-A. A segunda coluna traz também três opções: A. Uma
linguagem de descrição de hardware analógica aberta; B. Um padrão aberto estendendo o Verilog para simulação analógica e mista
analógica/digital; C. Uma linguagem de descrição de hardware analógico proprietária. Fim da descrição.
Assinale a alternativa que
traz a associação correta entre as duas colunas:
Alternativas:
I – C; II – A; III – B.
I – B; II – A; III – C.
I – A; II – B; III – C.  CORRETO
I – C; II – B; III – A.
I – A; II – C; III – B.
Código da questão: 75153
O termo FPGA refere-se
a uma tecnologia de implementação de PLDs que se destaca dentre as mais
variadas formas de se implementar circuitos lógicos flexíveis ao usuário. No
que tange aos PLDs e ao uso de FPGA em sua concepção, pode-se afirmar que o
FPGA:
Alternativas:
É dotado de uma
coleção de portas ou de circuitos lógicos mais complexos que contêm as funções
principais (e rígidas) dos circuitos lógicos a serem implementados, mediante o
projeto de circuitos sequenciais.
É dotado de uma
lógica de implementação que funciona melhor com uso de arrays fixas que emulam
as funções elementares AND e OR.
É dotado de dois subelementos
denominados matrizes de chaveamento e tabelas de consulta, que, juntos,
perfazem o objetivo do FPGA.  CORRETO
Resolução comentada:
Verilog e VHDL são capazes de modelar hardware. No entanto, em termos de modelagem de hardware de baixo nível, o Verilog é
melhor que o VHDL. É razoável, porque o Verilog foi originalmente criado para modelar e simular portas lógicas. Na verdade, o Verilog
tem primitivos embutidos ou portas lógicas de baixo nível para que os designers possam instanciar os primitivos no código Verilog
enquanto o VHDL não o possui.
Portanto, a correta associação entre as duas colunas é: 1 A – Uma linguagem de
descrição de hardware analógica aberta; 2 B – Um padrão aberto estendendo o
Verilog para simulação analógica e mista analógica/digital; e 3 C – Uma linguagem de descrição
de hardware analógico proprietária.
É dotado de uma
coleção de portas ou de circuitos lógicos predefinidos e mais simples,
dispostos em um arranjo celular.
É dotado de
dispositivos semicondutores de três portas, como transistores, que enfileiram
portas lógicas para a concepção de funções mais complexas.
Código da questão: 75160
Resolução comentada:
Dispositivos FPGA
baseiam-se em dois elementos, para sua correta implementação: a criação de
tabelas de consulta, em que a tecnologia se baseia para direcionar requisições,
e matrizes de chaveamento, que buscam assegurar um roteamento mais veloz e
coordenado.
Arquivos e Links