Circuitos combinacionais e sequenciais - Projeto de Circuitos Lógicos

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UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA
D e p a r t a me n t o d e C i ê n c i a da C o m p u t a ç ã o
Disciplina: MATA38 – Projeto de Circuitos Lógicos
Professor: Marcos Ennes Barreto
Atividade Prática 2
Circuitos combinacionais e sequenciais
QUESTÕES
1. A figura abaixo mostra dois flip-flops S-R disparados por borda. Desenhe a saída Q de 
cada flip-flop para as entradas dadas, considerando que os flip-flops estão inicialmente 
zerados (resetados).
2. A saída Q de um flip-flop disparado por borda positiva é mostrada na figura abaixo. 
Determine as formas de onda de entrada nas entradas S e R que são necessárias para 
produzir essa saída.
3. Desenhe a forma de onda da saída Q em relação ao clock se os sinais de entrada 
mostrados abaixo forem aplicados às entradas de um flip-flop J-K. Considere a saída 
inicialmente em nível BAIXO.
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4. Os seguintes dados em série são aplicados ao flip-flop abaixo através das portas AND. 
Determine os dados em série resultantes que aparecem na saída Q. Existe um pulso de 
clock para cada tempo de bit (ou seja, cada bit de entrada). Considere a saída Q 
inicialmente em 0 e que PRE e CLR estejam em nível ALTO. Os bits mais à direita são 
aplicados primeiro.
5. Para o contador ondulante abaixo, mostre o diagrama de temporização completo para oito 
pulsos de clock, mostrando as formas de onda das saídas Q0 e Q1.
6. Para o contador ondulante abaixo, mostre o diagrama de temporização completo para 
doze pulsos de clock, mostrando as formas de onda das saídas Q0 e Q1.
7. As formas de onda mostradas abaixo são aplicadas nas entradas de habilitação do 
contador (CTEN), de clear e de clock conforme indicado. Mostre as formas de onda de 
saída do contador em relação a essas entradas. A entrada clear é assíncrona.
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8. Um contador de década BCD é mostrado abaixo. As formas de onda são aplicadas nas 
entradas de clock e de clear conforme indicado. Determine as formas de onda para as 
saídas do contador (Q0 a Q3). O clear é assíncrono e o contador está inicialmente no 
estado binário 1000.
9. Desenhe as formas de onda da saída Q para um contador crescente/decrescente com as 
formas de onda de entrada mostrada abaixo. Um binário 0 está na entrada de dados. 
Comece com uma contagem 0000 (considere D/!U como descrecente e crescente, 
respectivamente).
10. Um contador crescente/decrescente é usado como parte de um sistema de controle de 
espaços disponíveis num estacionamento com 100 vagas. O sistema possui sensores 
optoeletrônicos na entrada e na saída do estacionamento, o contador mencionado e um 
circuito de interface que usa a saída do contador para ligar/desligar um sinal luminoso de 
LOTADO e levantar/abaixar a cancela.
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Um diagrama lógico do contador crescente/descrescente é mostrado abaixo. Ele consiste 
de dois CIs contadores de década 74HC190 conectados em cascata.
O contador é inicialmente presetado em 0 usando as entradas de dados em paralelo (não 
mostradas na figura). Cada veículo que entra no estacionamento, interrompe o feixe de luz e ativa 
o sensor de entrada, o qual gera um pulso elétrico. Esse pulso positivo seta o latch S-R na borda 
de subida. O nível BAIXO na saída !Q do latch coloca o contador no modo crescente. Além disso, 
o pulso do sensor vai para um porta NOR e aciona o clock do contador na transição de nível 
BAIXO para nivel ALTO (borda de subida). 
Cada vez que um veículo entra no estacionamento, o contador avança (incrementa) uma 
unidade. Quando uma centena de veículos entrarem, o contador vai para seu último estado 
(10010). A saída MAX/MIN vai para nível ALTO e ativa o circuito de interface, fazendo com que o 
sinal LOTADO seja ativado e a cancela seja abaixada para evitar que outros veículos entrem.
Quando um veículo sai, o sensor de saída produz um pulso positivo, o qual reseta o latch 
S-R e coloca o contador em modo DECRESCENTE. A borda de descida do clock diminui 
(decrementa) a contagem em uma unidade. Se o estacionamento estiver lotado e um veículo sair, 
a saída MAX/MIN vai para nivel BAIXO desligando o sinal LOTADO e levantando a cancela.
Para esse sistema de controle de estacionamento, o padrão dos pulsos provenientes dos 
sensores de entrada e saída durante um período de 24 horas é mostrado abaixo. Considerando 
que já haviam 53 carros no estacionamento no início do período mencionado, qual é o valor do 
contador e o seu estado (crescente/decrescente) no final do período de 24 horas?
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11. Para cada uma das configurações de contadores em cascata dadas abaixo, determine a 
frequência i) o módulo total do contador e ii) a frequência da forma de onda em cada ponto 
indicado pelo número dentro da circunferência.
ESPECIFICAÇÕES PARA ENTREGA
• Trabalho individual ou em duplas.
• Entregar até 19/03/2012
• Formato: impresso ou manuscrito com as folhas de questões e folhas de respostas.
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