Sinais e Sistemas Digitais

Prévia do material em texto

1.1 
A respeito dos sinais e sistemas analógicos, qual afirmativa é verdadeira? 
D. As interferências e atenuações têm maior impacto nos sistemas analógicos que demandam 
exatidão de valores, mas podem atingir precisão maior que os sistemas digitais. 
 
Quantos estados existem em um sinal digital típico? 
B. Dois. 
 
De que forma o Código Morse pode ser comparado a um sinal digital? 
D. Ambos utilizam sinais discretos para codificar uma informação ao longo do tempo. 
 
Apesar de atuar essencialmente como uma chave, o relé não é adequado para o desenvolvimento 
de um sistema digital. Qual o motivo? 
E. O contato do relé pode trepidar no chaveamento. 
 
 
Qual das alternativas elenca duas características importantes no projeto de circuitos digitais? 
 A. A redução do tempo de chaveamento e a separação dos níveis alto e baixo por uma faixa de 
nível considerada inválida. 
 
1.2 
 
Quais são os três tipos de sistemas numéricos mais utilizados em sistemas digitais? 
D. Binário, octal e hexadecimal. 
 
De que forma o número decimal 983 será representado no formato BCD? 
B. 1001 1000 00112. 
 
Qual é o produto da multiplicação dos binários 100102 e 10112? 
A. 110001102. 
 
Qual opção representa a correta conversão do número 1010112 para o sistema decimal? 
D. 43. 
 
Assinale a opção que apresenta as corretas conversões de sistema para o número hexadecimal 
F516. 
A. 111101012 / 3658 / 24510. 
 
 
 
2.1 
Assim como existem diferentes tipos de transistores e formas de polarização para cada um deles, também 
poderão ser construídos circuitos digitais aproveitando-se dessas diferentes tecnologias, cada qual com suas 
vantagens e desvantagens. Assinale a alternativa que melhor descreve as características da referida tecnologia 
utilizada para circuitos digitais. 
E. Devido às características de chaveamento de baixa potência e ao tamanho reduzido, o MOSFET utilizado nos 
circuitos CMOS permitiu que os circuitos digitais ampliassem em muito a frequências de processamento. 
 
A tabela verdade é o mapeamento de todas as saídas resultantes para cada uma das combinações de entradas 
possíveis a um dado sistema. A partir dela, são extraídas as expressões booleanas que representarão um circuito 
digital. Qual expressão booleana representa adequadamente a tabela verdade de entradas A e B abaixo? 
 C 
 
Cada porta lógica possui um operador booleano que a representa. Obedecendo aos devidos critérios de 
prevalência, é possível obter a expressão booleana a partir de um circuito que utilize a simbologia padrão das 
portas lógicas. Qual expressão representa o circuito lógico da imagem? 
 D 
Várias expressões podem ter exatamente o mesmo significado, ou seja, uma vez resolvidas para todas as 
combinações de entradas possíveis, ambas apresentam os mesmos resultados para todas as condições. É claro 
que algumas soluções serão menores em quantidade de operações e algumas vezes até de variáveis utilizadas, 
sendo preferível a que for mais simplificada, pois resultará em um menor circuito lógico e, portanto, 
economizará portas lógicas. Qual alternativa apresenta uma expressão simplificada para a expressão a seguir? 
 A 
O mapa de Karnaugh reorganiza a tabela verdade, uma saída de cada vez, e permite a obtenção de uma 
expressão booleana simplificada utilizando-se apenas de critérios gráficos simples. 
Considerando o mapa de Karnaugh a seguir, qual alternativa representa a expressão mais simplificada? 
 E 
 
 
2.2 
 
Os flip-flops são dispositivos digitais que armazenam estados enquanto estiverem alimentados. Há quatro tipos 
básicos deles, com formas diferentes de operação, sendo o mais básico de todos o flip-flop RS. 
Qual das alternativas a seguir apresenta um flip-flop cuja função é a mesma do flip-flop tipo RS, exceto no caso 
em que ambas as entradas estão ativas? 
C. Tipo JK. 
Considere que os FFs tipo T do circuito a seguir operam na borda positiva do sinal de clock e, inicialmente, todas 
as saídas diretas estão em 0. 
Qual será o valor, da esquerda para a direita, de cada uma das saídas diretas dos FFs quando o clock estiver 
saindo do nível alto pela terceira vez? 
 
 
B. 1112. 
 
 
 
 
 
Três tipos diferentes de FF são utilizados conectados conforme a imagem a seguir. Todos atuam na borda 
negativa do clock. Qual será o valor, da esquerda para a direita, de cada uma das saídas dos FFs na quarta borda 
positiva detectada? Considere, inicialmente, todas as saídas diretas estejam em 0. 
 
 
A. 1002. 
 
 
 
 
 
Tanto contadores síncronos quanto assíncronos podem aproveitar as entradas assíncronas para alterar o padrão 
de contagem com início diferente do original, um valor limite de contagem que seja menor que a a capacidade 
binária. Qual das alternativas melhor descreve o contador da imagem? 
 
 
 
A. Contador assíncrono, crescente, com mínimo em 0 e máximo em 9. 
 
 
 
Um flip-flop tipo T alterna a saída quando recebe as entradas adequadas, porém a forma como sua saída é 
utilizada para orientar os flip-flops seguintes pode ditar a ordem de uma contagem ou modificar o padrão desta, 
não sendo, necessariamente, um avanço aritmético. Para que o circuito a seguir inverta a ordem de contagem, 
qual mudança poderá ser feita? 
 
B. A porta NAND deve receber todas as saídas Q e acionar os pinos CLEAR somente do segundo e no 
terceiro FF da esquerda para a direita. Também, ao invés da saída direta, deverão ser usadas as 
saídas invertidas para ativar os pinos de clock/habiltação dos FFs. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3.1 
Um microprocessador agrupa diversos circuitos lógicos a fim de possibilitar inúmeras soluções de forma 
dinâmica e compacta. Qual é o principal elemento de processamento onde a maior parte das operações acontece? 
 
B. Unidade lógica e aritmética. 
 
Os processadores não costumam acessar a memória principal a todo instante para reduzir o tempo de 
processamento. Para contornar esse problema, são utilizados registradores. Um deles, no entanto, se diferencia 
por servir tanto de entrada como de saída para os blocos operacionais. Que registrador é esse? 
B. Registrador acumulador. 
 
Contadores são utilizados para criar máquinas de estados. Existem contadores em formatos específicos para uso 
com máquina de estados que reduzem o tamanho do decodificador vinculado. Com base nessas informações, 
quantos flip-flops são necessários para criar uma máquina com quatro estados? 
 
D. Dois flip-flops do tipo D se utilizados no formato de contador Johnson. 
 
Os contadores em anel são muito utilizados no controle de máquinas de estado. Qual será a sequência de 
estados de um registrador de 3 bits configurado para operar como um contador Johnson? 
 
A. 0002 → 1002 → 1102 → 1112 → 0112 → 0012 
 
Considerando [A] como sendo o registrador acumulador de entrada paralela e saída serial (com quatro bits de 
multiplicador), dividido em [As] para receber a soma e [Am] que é iniciado com o multiplicador, [B] como sendo o 
registrador de multiplicando e [S] como a saída de um somador completo, cujas entradas são [B] e os quatro bits mais 
significativos do registrador [A],marque a alternativa que descreve a sequência de operações para a multiplicação 
entre os números 11012 e 102 utilizando um circuito de multiplicação por soma e deslocamento. 
 
D. [A] = 11012; [B] = 102; [S] → [As]; [A] → [A]. 
 
 
3.2 
 
Considerando que uma CPU possui um barramento de dados de 16 bits e um barramento de endereços 10 bits, 
determine a capacidade máxima de memória que pode ser associada a essa unidade de processamento central 
(em bits). 
 
C. 16.384 bits. 
 
Sabendo que você dispõe de uma memória com capacidade total de 64k bits (65.536 bits), determine as 
organizações possíveis dessa memória considerando, respectivamente, palavras de 8, 16 e 32 bits. 
 
B. 8k x 8bits; 4k x 16 bits; 2k x 32 bits. 
 
Considerando que você dispõe de uma memória RAM estática 2124 de 4k x 8 bits, quais são, respectivamente, 
as características dessa memória quanto ao tamanho do barramento de endereços, tamanho do barramento de dados, 
número de palavras, tamanho da palavra e à capacidade total de memória em bits? 
 
A. 12 bits, 8 bits, 4.096 palavras, 8 bits, 32.768 bits. 
 
Considere que você dispõe de uma CPU com barramento de 16 bits de endereços e um barramento de 8 bits de 
dados. Sabendo que você dispõe de memórias com capacidade de 16k x 8 bits, determine quantas memórias 
associadas em série serão necessárias para se obter a capacidade total de endereçamento da CPU. 
 
C. Quatro. 
 
Considere que você dispõe de uma CPU com barramento de 10 bits de endereço e um barramento de dados de 
32 bits. Sabendo que você dispõe de memórias com capacidade de 1k x 4 bits, determine quantas memórias associadas 
em paralelo serão necessárias para se obter a capacidade total de endereçamento da CPU. 
 
E. Oito. 
 
 
 
4.1 
 
A imagem a seguir apresenta o diagrama esquemático de um conversor digital-analógico de quatro bits. 
 D. 3,6V. 
 
O conversor digital-analógico apresentado abaixo, cuja tensão de referência é de 16 volts, gera uma tensão na 
saída analógica de −4V. 
 E. D7...D0 = 01000000. 
 
Sabendo que o conversor digital-analógico (D/A), a seguir, possui uma tensão de fundo de escala próxima de 10 
volts, marque a alternativa que apresenta a resolução do conversor. 
 A. 39,2mV. 
 
 
Um conversor digital-analógico (D/A) de 4 bits de dado digital possui uma resolução de 1V. Qual é o 
número mínimo de bits que um conversor de mesma natureza deve possuir para melhorar a sua resolução em 
100 vezes? 
 
E. 11 bits. 
 
Um conversor digital-analógico (D/A) de 8 bits de dado digital possui uma resolução de 0,1V. Qual é a resolução 
percentual desse conversor? 
 
C. 0,39%. 
 
Considerando as caraterísticas dos projetos de circuitos integrados totalmente customizados (full-custom), pode-
se dizer que: 
 
E. são circuitos cujos consumos de potência são melhores que os dos circuitos de gate array. 
 
Considerando as características estruturais de um FPGA básico, quais dos elementos abaixo não faz parte da 
estrutura de um FPGA? 
 
B. Gate array. 
 
 
As tabelas de consulta (lookup tables – LUT) dos FPGAs possuem sua estrutura interna baseada em uma 
implementação fisicamente que utiliza: 
 
A. memórias. 
 
Um circuito digital foi implementado em um FPGA utilizando duas LUTs, conforme o diagrama apresentado na 
abaixo. 
 D 
Uma lookup table possui a sua configuração interna de acordo com a Tabela 3. Considerando isso, determine o 
diagrama esquemático do circuito digital equivalente dessa configuração. 
 C 
 
 
Projeto em nível de transferência de registradores 
A figura apresenta o diagrama esquemático de um circuito digital combinacional com cinco entradas 
(A, B, C, D e E) e uma saída (S) e seis portas lógicas distintas. Considerando que todas as seis portas 
lógicas do circuito têm o mesmo atraso, determine o caminho crítico do circuito. 
A – 1 – 2 – 6 – S. 
B– 1 – 2 – 6 – S. 
C– 3 – 4 – 5 – 6 – S. 
D – 4 – 5 – 6 – S. 
E – 5 – 6 – S. 
https://ava.webacademico.com.br/mod/lti/view.php?id=751394
A figura apresenta o diagrama esquemático de um circuito digital combinacional com cinco entradas 
(A, B, C, D e E) e uma saída (S). Considerando que cada porta lógica insere um atraso de 10 
nanosegundos, determine qual é a frequência máxima de operação do circuito. 
A. 10 MHz. 
B. 25 MHz. 
C. 33 MHZ. 
D. 40 MHz. 
E. 50 MHz. 
 
O circuito digital apresentado no diagrama da figura contém diversas portas lógicas que, associadas, 
geram um circuito puramente combinacional. Considerando que os atrasos individuais de cada porta 
lógica, em nanosegundos, foram indicados no próprio diagrama da figura, determine qual é o atraso 
do caminho crítico desse circuito. 
 
A.11 nanosegundos 
B. 7 nanosegundos. 
C. 9 nanosegundos. 
D. 6 nanosegundos. 
E. 18 nanosegundos. 
 
O emprego de técnicas de otimização visa o melhoramento de algumas características do circuito em 
detrimento de outras, isto é, quando algum parâmetro é melhorado, outros podem ser degradados. 
Considerando essa afirmação, pode-se afirmar que o pipeline: 
A. reduz a área ocupada, aumentado os atrasos do circuito. 
B. aumenta a área do circuito, aumentando os atrasos do circuito. 
C. aumenta a frequência máxima do circuito, diminuindo a área ocupada. 
D. aumenta a frequência máxima do circuito, aumentando a área ocupada. 
E. aumenta a frequência máxima, diminuindo a potência dissipada. 
 
As técnicas de otimização de circuitos baseadas em escalonamento de operadores e/ou 
compartilhamento de componentes são baseadas majoritariamente no princípio da multiplexação de 
sinais e dados. Pode-se destacar que os circuitos, após serem otimizados por meio dessas técnicas, 
apresentam o seguinte comportamento: 
A. Aumento de área. 
B. Aumento do consumo de potência dinâmica. 
C. Diminuição dos atrasos do circuito. 
D. Diminuição da frequência de operação do circuito. 
E. Aumento da frequência máxima de operação do circuito. 
Considerando que a imagem a seguir apresenta a descrição VHDL comportamental de um circuito 
digital puramente combinacional, determine a tabela verdade equivalente ao circuito digital. 
 
 
Considerando que a figura a seguir apresenta a descrição VHDL comportamental de um circuito 
digital puramente combinacional, determine a tabela verdade equivalente às saídas ‘c’, ‘d’, ‘e’ e ‘f’’ 
do circuito digital. 
 
Considerando o comportamento lógico da descrição VHDL apresentada na figura a seguir, determine 
a tabela verdade do circuito elemento registador modelado através de uma linguagem de descrição 
de hardware. 
 
A figura a seguir apresenta a descrição comportamental de um circuito digital sequencial com 
característica funcional de uma máquina de estados finitos (finite state machine – FSM). Determine o 
diagrama de transições dos estados da FSM relativo ao circuito da figura. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A figura a seguir apresenta a descrição comportamental de um circuito digital sequencial com 
característica funcional de uma máquina de estados finitos (finite state machine – FSM). Determine o 
diagrama de transições dos estados da FSM relativa ao circuito da figura. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Os filtros digitais são de grande importância em tratamento de sinais. Com códigos relativamente pequenos, 
é possível implementar filtros de ordem bastante elevada, o que em circuitos analógicos demandaria uma 
quantidade considerável de amplificadores operacionais. A seguir, está reproduzido um código que 
implementa um filtro digital estruturado. 
início 
defina u, v, numérico; // entrada e saída respectivas do sistema 
defina x1, x2. Xt, numérico; // variáveis auxiliares 
x1 == 0; 
x2 == 0; 
repita 
leia u; 
y == 2 * x1 + x2; 
xt ==x1; 
x1 == - x2; 
x2 == 0.5 * xt – x2 + u; 
escreva y:; 
fim-repita 
fim 
 
Considerando as informações apresentadas, avalie as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. 
I. O algoritmo forma um sistema assintoticamente estável, linear, invariante e discreto no tempo. 
PORQUE 
II. Os polos do sistema formado pelo algoritmo estão no semiplano complexo esquerdo, excluindo-se o eixo 
imaginário. 
 
A respeito dessas asserções, assinalar a opção correta. 
 
a. A asserção I é uma proposição falsa e a II é uma proposição verdadeira. 
b. As asserções I e II são proposições falsas. 
c. As asserções I e II são proposições verdadeiras e a II é uma justificativa correta da I. 
d. A asserção I é uma proposição verdadeira e a II é uma proposição falsa. 
e. As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. 
 
Um dos principaisproblemas no processamento digital de sinais é a existência de ruídos, sendo que o mais 
frequente é o ruído térmico. 
Avalie as afirmativas abaixo 
 
I. O ruído térmico tem origem na excitação dos elétrons. 
II. Os ruídos promovem emissões eletromagnéticas decorrentes da movimentação dos elétrons. 
III. Os ruídos térmicos não proporcionam interferências nas antenas. 
 
De acordo com a sua avaliação, assinale a alternativa correta para verdadeiro ou falso das afirmações. 
a.(I) Verdadeiro, (II) Verdadeiro, (III) Falso. 
b.(I) Verdadeiro, (II) Falso, (III) Falso. 
c.(I) Falso, (II) Verdadeiro, (III) Falso. 
d.(I) Verdadeiro, (II) Verdadeiro, (III) Verdadeiro. 
e.(I) Falso, (II) Falso, (III) Verdadeiro.